同步硝化反硝化相比于傳統脫氮具有簡化工藝､節省投資和處理(chǔ lǐ)效率比較高等優點，同時，影響(influence)同步硝化反硝化的因素(factor)也很多，如:DO､溫度（temperature)､C/N等[1，2]。因此，如何實現穩定（解釋:穩固安定；沒有變動)的同步硝化反硝化對于脫氮具有重要意義。近年來，國內外關于同步硝化反硝化的討論主要集中在其機理方面，主要分為宏觀環境理論､微環境理論和生物學理論[3]，微環境理論認為:氧的擴散會在微生物絮體或生物膜內受到限制，從而形成溶合氧梯度，導致表面DO濃度高，主要生長好氧硝化菌和氨化菌，而內部氧傳遞受阻則產生缺氧(hypoxia)區，以反硝化菌為主，這就形成了有利于同步硝化反硝化的微環境[4]。而國內目前對SND的研究多集中在優化工藝方面[5-7]，較少涉及(指關聯到，牽涉到)其實現過程中微環境的表征與研究。本文正是針對實現同步硝化反硝化的微環境理論，在SBBR連續流的運行條件下，通過靈敏度(Sensitivity)高､對受試生物膜損害小的微電極技術[8]測定同步硝化反硝化生物膜內各深度處的溶解氧空間分布，且在已達到同步效果的生物膜基礎上將其置于不同pH下，進而，達到驗證微環境理論和探求pH對同步硝化反硝化生物膜TN篩除､SND率及其膜內溶解氧分布的影響。
　　1 實驗材料與方法
　　1.1 實驗裝置
　　裝置主體由2種規格的SBBR和微電極檢測系統組成，SBBR均由有機玻璃 (是一種通俗的名稱，縮寫為PMMA)制成。膜生物反應器在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。其中，用于培養生物膜的SBBR內徑14cm，高為70cm，有效容積為10L，如圖1所示。該反應器內放置10片組合纖維填料，每片填料之間的間距為50mm左右。培養過程中運行方式為瞬時進水､曝氣､靜沉､排水，每天2個周期。用加熱棒恒定SBBR內溫度在26~28℃。用于主體實驗（experiment)的小型SBBR有效容積為2.56L，尺寸為16cm×16cm×10cm，放置單片經培養達到同步硝化反硝化的生物膜填料，采用鼓風曝氣，通過轉子（rotor）流量計調節曝氣量來控制溶解氧濃度，采用下部進水，上部出水的連續流運行方式。

 　　微電極（electrode）檢測(檢查并測試)系統和生物膜上微電極探針測點分布分別如圖2､圖3所示。其中測量生物膜內部溶解氧值的微電極是丹麥Unisense公司生產的PA2000型溶解氧微電極探針。

 
 　　1.2 實驗用水
　　本實驗采用人工模擬生活污水來培養馴化實驗所需生物膜，原水水質為:COD227~307mg/L;TN21.5~29.6 mg/L; NH+4 -N 19.8 ~27.5 mg/L;NO-2 -N0~0.4mg/L;NO-3 -N0.3~2.4mg/L。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內表面或外表面均可。采用淀粉､NH4Cl､KH2PO4､CaCl､MgSO4､FeSO4 和小蘇打等配制污水組成，其中淀粉3g/10L;NH4Cl1.2g/10L;KH2PO40.25g/10L;CaCl20.2g/10L;MgSO40.3g/10L;FeSO40.02g/10L。
　　1.3 檢測方法
　　COD:重鉻酸鉀法;氨氮濃度:納氏試劑分光光度法;硝氮濃度:麝香草酚法;亞氮濃度:N--乙二胺分光[9];DO和pH:德國WTW 分析(Analyse)儀;膜內溶解氧:丹麥Unisense溶解氧微電極檢測系統。
　　1.4 生物膜的培養與馴化具體參見
　　本文采用接種法培養生物膜，取廣州市瀝蟯污水處理廠二沉池回流污泥，沉淀排除上清液后倒入掛有纖維填料的SBBR中，同時加入人工配制的模擬污水并曝氣。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內表面或外表面均可。其中DO濃度為3mg/L左右，曝氣時間8~8.5h，每天運行2個周期，每次開始曝氣前采用全換容的方式加入新鮮污水。經過25d的連續培養，出水水質穩定，COD篩除率達90%以上，氨（化學式：NH3） 氮去除率達85%以上，TN去除率30%左右。再取較厚的生物膜填料分別放入小型SBBR中采用連續流方式運行，同時以NaHCO3 調節其pH為6.5±0.1，7±0.1，7.5±0.1，8±0.1，8.5±0.1。每天取樣測其三氮變化，待TN去除率和SND率穩定后用微電極檢測(檢查并測試)其膜表面沿深度往下3mm的溶解氧變化情況。