基于亞硝化、厭氧氨氧化與反硝化的脫氮耦合工藝及其控制策略研究的開題報告

基于亞硝化、厭氧氨氧化與反硝化的脫氮耦合工藝及其控制策略研究的開題報告開題報告題目：基于亞硝化、厭氧氨氧化與反硝化的脫氮耦合工藝及其控制策略研究一、研究背景隨著城市化進程的加速以及人口和經(jīng)濟的快速增長，城市污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。其中，氮污染是比較嚴(yán)重的問題之一。目前，傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)主要采用硝化和反硝化技術(shù)，但是存在一些缺陷，如對運行條件、污水質(zhì)量等要求較高，易發(fā)生氮磷錯配等問題。而亞硝化和厭氧氨氧化技術(shù)的引入可以有效地解決這些問題，許多研究表明，這兩種技術(shù)可以耦合應(yīng)用來實現(xiàn)高效率、穩(wěn)定可靠的生物脫氮。因此，本研究旨在探討亞硝化和厭氧氨氧化技術(shù)與反硝化技術(shù)的耦合應(yīng)用，在脫氮過程中達到更高的脫氮效率和更低的能耗水平，并且設(shè)計相應(yīng)的控制策略，提高該技術(shù)的工程應(yīng)用價值。二、研究目的1.系統(tǒng)了解亞硝化、厭氧氨氧化以及反硝化技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)方法。2.探究亞硝化、厭氧氨氧化與反硝化耦合技術(shù)的脫氮效率和穩(wěn)定性，并對其進行工程優(yōu)化。3.分析影響耦合技術(shù)運行穩(wěn)定性的因素及其相互關(guān)系，制定相應(yīng)的控制策略。4.驗證耦合技術(shù)方案的可行性和可靠性。三、研究內(nèi)容1.系統(tǒng)研究亞硝化與厭氧氨氧化的基本原理和實現(xiàn)方法，建立反硝化模型，并進行模擬分析。2.考慮污染物濃度的變化，研究脫氮過程中的動態(tài)特性和影響因素。3.設(shè)計反硝化生物反應(yīng)器，研究耦合脫氮技術(shù)的脫氮效率和穩(wěn)定性。4.對耦合脫氮過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，并制定相應(yīng)的控制策略，提高其運行穩(wěn)定性和效率。5.進行實驗驗證，并分析其經(jīng)濟和環(huán)保效益。四、研究方法1.文獻調(diào)研法：調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)的文獻和資料。2.實驗研究法：設(shè)計實驗方案，進行實驗驗證。3.模擬分析法：建立模型，通過計算機模擬分析反應(yīng)器內(nèi)氮素轉(zhuǎn)化及各階段氮素濃度分布等。4.統(tǒng)計分析法：對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析，尋找因素之間的關(guān)系。五、參考文獻1.Yu,R.,Wang,T.,Li,J.,&Li,X.(2020).CouplingAnammoxandreversedenitrificationfornitrogenremovalfromwastewater:Acriticalreview.Bioresourcetechnology,307,123239.2.Lv,W.,Liu,X.,Chen,H.,Wang,Y.,Sun,X.,&Feng,C.(2019).Enhancednitrogenremovalbycouplinganammoxwithdenitrificationatdifferentorganicloadingratesinsequencingbatchreactors.Bioresourcetechnology,287,121430.3.Chen,Y.,Liu,Y.,Zheng,J.,Lin,J.,Qiao,L.,Liu,B.,&Li,X.(2018).Feasibilitystudyontheenhancednitrogenremovalfromwastewaterbyintegratingpartialaerobicgranularsludgeandreversedenitrification.Chemosphere,194,739-746.4.Xu,X.,Liu,Y.,Chen,H.,Wang,S.,Liang,H.,&Liu,Y.(2019).Nitrogenremovalfromwastewaterbyintegratinganaerobicammoniaoxidationwithdenitrification:Areview.JournalofCleanerProductio