研究和解决的问题：
- 研究硝化菌群对光照强度的耐受程度，经光强筛选后确定相对较小的对硝化菌群有影响的光强范围。
- 在合理光照强度范围内，评估硝化菌群在不同光强照射下的硝化性能。
- 实际污水处理厂自然光条件对活性污泥活性及其硝化特性影响的可能性分析。
拟采用的研究手段：
- 采用光强仪校准培养箱的光照强度，并以此探索硝化菌对光强胁迫的响应特性。
- 采用纳氏试剂光度法、N-（1-萘基）-乙二胺光度法和麝香草酚法测定氨氮，亚硝态氮和硝态氮的浓度。
- 采用批式实验，测定不同光照强度条件下氨氮氧化速率以及亚硝态氮和硝态氮生成速率的变化情况。
1、污水生物处理系统中活性污泥硝化反硝化机制
由于家庭，农业和工业用水活动而释放到环境中的有机和无机物质导致有机和无机污染，这些废水经一次和二次处理后引入越来越多的地方，以消除容易沉降的材料并氧化废水中存在的有机物质[1]。
污水生物处理技术主要是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法。活性污泥工艺是污水处理中最常见的工艺，应用广泛。生态系统中存在多种功能相近的菌种，在环境条件发生变化的情况下弱势菌种会转变为优势菌种并形成新的平衡，维持生态系统稳定。
悬浮污泥浓度越高，总氮去除率也随之提高，反硝化现象也越明显，可知活性污泥浓度与平均总氮去除率有着良好的线形关系。因此，在实际废水处理过程中控制合适的污泥浓度，对于取得良好的脱氮效果也是非常重要的。很显然，较高的污泥浓度易创造更好的缺氧微环境，从而提高反硝化脱氮的效果[2]。
硝化反应是将氨氮转换成硝态氮的过程。研究表明,硝化反应的速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸氮的反应速率。反硝化作用是指反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,缩写SND)工艺是指硝化与反硝化反应同时在同一反应器中完成[3]。同时硝化反硝化工艺具有节约能源、减少污泥量、减少占地面积等优点[4]。
微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO3-→NH4 →有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（N2），称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2uarr;。能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸。
2、硝化菌群对光照强度的耐受程度及响应机制
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