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针对当前工业废水和生活污水存在低C/N的特点,传统生物脱氮工艺由于硝化启动时间较长;进水碳源较少,导致反硝化效率较低;设备仪器占地面积大等缺点已经无法满足当前水质排放标准的要求,因此有必要探寻新的生物脱氮工艺。短程硝化反硝化工艺因具有设备简单、成本低、碳源消耗少、剩余污泥少、反应时间短等特点,已经成为目前处理低C/N废水的主要工艺之一。实现氨氧化菌（AOB）富集和亚硝酸盐氧化菌（NOB）淘汰是短程硝化反硝化工艺的关键,但是在实际的工程应用中,如通过控制温度、溶解氧、pH等工艺条件实现对AOB的富集和NOB的淘汰较为复杂,短程硝化反硝化工艺未得到广泛应用。本研究主要目的是通过化学抑制剂对短程硝化反硝化进行控制,实现其快速启动和恢复稳定运行。通过高通量测序技术,阐明短程硝化反硝化启动和运行过程中硝化和反硝化功能菌群之间的关系,揭示短程硝化反硝化的分子生态学机理,并对三种抑制剂在启动及恢复总体运行过程中效果进行系统的比较分析,探究最佳抑制剂种类,为短程硝化反硝化工艺的工程应用做出科学解释。（1）本研究通过抑制剂优化试验确定三种抑制剂最佳投加浓度:NH2OH（0.15mM/L）、KClO3（0.5 mM/L）和HCOOH（0.5 m M/L）,并确定合理的反应时间为8h。以50 mg/L的氨氮浓度对污泥进行驯化,15天左右均能达到50%以上亚硝酸盐累积。稳定运行后提高进水氨氮浓度（150 mg/L）,经过11天运行三种抑制剂ARE均达到98%以上,其中NH2OH控制的反应器氨氮基本完全去除,NAR达到83.5%,添加KClO3和HCOOH均实现75%左右的NAR。通过氮素转化计算AOB和NOB活性。与对照组相比,添加NH2OH,AOB活性提升了52%,NOB活性降低了34.4%;添加KCl O3,AOB活性提升了21.7%,NOB活性降低了38.7%;添加HCOOH,AOB活性提升了14.1%,NOB活性降低了32.5%。通过高通量测序发现,添加抑制剂能够有效抑制NOB（Nitrospira）,使AOB（Nitrosomonas）占据竞争优势。与对照组相比,添加抑制剂的反应器均实现不同程度的NOB抑制效果。NH2OH、KClO3和HCOOH作用的反应器中NOB相对丰度分别减少1.01、1.01和1.05倍,AOB分别增加了19.23、8.5和6.54倍。并且不同抑制剂对微生物群落组成影响具有差异性,Hydrogenophaga,Thermovirga和Comamonas只在NH2OH作用的反应器中被检测到,三种菌属均具有降解有机物和反硝化作用。KClO3能够促进一种Streptomyces放线菌属生长,对脱氮具有促进作用。在HCOOH作用的反应器内检测得到Bradyrhizobium Fusibacter和Thauera均存在反硝化作用。（2）本研究通过pH冲击（pH=6）破坏短程硝化过程,通过添加抑制剂探究其快速恢复能力。恢复运行11天后,NH2OH和KClO3对短程硝化恢复效果明显,其中KClO3对短程硝化恢复具有高效性,实现95.0%以上的ARE和84%以上NAR。通过硝化菌活性计算分析,添加KClO3的反应器,与对照组相比,AOB活性提高29.6%,NOB活性降低了45.5%。通过高通量测序显示,添加KCl O3恢复后,AOB相对丰度提高了10倍,NOB仅有1.8倍。KClO3能够有效实现AOB的竞争优势,对NOB实现高效的抑制作用。（3）本研究以短程硝化段出水为反硝化进水,探究短程硝化反硝化快速启动及稳定性。运行19天,TN去除率分别为53.57%,64.26%,均高于对照组的35.33%。通过高通量测序对各反应器进行分子生态学分析,KClO3和Fe2+均能促进反硝化进程。其中,添加Fe2+更能促进具有反硝化功能的微生物生长,Thauera相对丰度由5.56%提高至40.72%。