SBR單級好氧生物除磷機(jī)理研究的開題報告

SBR單級好氧生物除磷機(jī)理研究的開題報告開題報告SBR單級好氧生物除磷機(jī)理研究背景由于人口增多、城市化進(jìn)程加快和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的氮、磷等化學(xué)物質(zhì)的大量排放，導(dǎo)致水體中總氮、總磷含量呈逐年增加的趨勢。其中，總磷的含量是造成水體富營養(yǎng)化的主要因素之一。因此，如何有效地去除水體中的總磷，對于保護(hù)和治理水體富營養(yǎng)化具有重要的意義。好氧生物除磷技術(shù)是目前最為流行的除磷技術(shù)之一，該技術(shù)通過靠微生物的代謝活動，使有機(jī)物中的磷元素被生物固定在微生物體內(nèi)或胞外，實(shí)現(xiàn)總磷的去除。單級好氧生物除磷工藝通過優(yōu)化SludgeVolumeIndex（SVI）和ChemicalOxygenDemand（COD）負(fù)荷比等工藝控制參數(shù)，提高好氧生物池內(nèi)PHB含量、反硝化菌的活性和好氧細(xì)菌的代謝能力，達(dá)到高效去除總磷的目的。因此，本研究旨在探究單級好氧生物除磷的機(jī)理，為優(yōu)化工藝控制參數(shù)和提高除磷效率提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。研究內(nèi)容1.收集文獻(xiàn)，了解好氧生物除磷原理和機(jī)理，建立理論框架。2.設(shè)計并搭建單級好氧生物除磷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，探究反硝化菌、碳源和好氧細(xì)菌生長參數(shù)的影響。3.采用分子生物學(xué)技術(shù)分析厭氧異養(yǎng)硝化-好氧除磷反應(yīng)中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化，研究微生物群落的演替機(jī)理。4.對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，探究不同工藝控制參數(shù)對總磷去除率的影響。成果預(yù)期1.建立了單級好氧生物除磷的理論研究框架，探究了反硝化菌、碳源和好氧細(xì)菌生長參數(shù)對除磷效率的影響。2.研究了厭氧異養(yǎng)硝化-好氧除磷過程中微生物群落的演替機(jī)理，為探究好氧除磷機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。3.探究不同工藝控制參數(shù)對總磷去除率的影響，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了參考。4.取得以下科研成果：（1）發(fā)表1-2篇學(xué)術(shù)論文。（2）完成碩士學(xué)位論文，獲得碩士研究生學(xué)位。（3）參與1-2個省級以上科研項(xiàng)目，積累科研經(jīng)驗(yàn)，提高科研能力。研究方法1.文獻(xiàn)資料收集和分析通過收集國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)資料，了解好氧生物除磷和微生物群落結(jié)構(gòu)演替的理論研究和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況，建立理論研究框架。2.實(shí)驗(yàn)室模擬除磷反應(yīng)搭建單級好氧生物除磷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，探究反硝化菌、碳源和好氧細(xì)菌生長參數(shù)對除磷效率的影響；采用分子生物學(xué)技術(shù)分析在厭氧異養(yǎng)硝化-好氧除磷反應(yīng)中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化，研究其演替機(jī)理。3.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP等參數(shù)的變化情況，探究不同工藝控制參數(shù)對除磷效果的影響；對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理、圖像化展示，并結(jié)合已有的理論框架進(jìn)行解釋和分析。計劃安排時間安排2022.9-2023.1文獻(xiàn)調(diào)研和分析2023.2-2023.7實(shí)驗(yàn)室工作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、分析2023.8-2023.11數(shù)據(jù)分析和論文撰寫2023.12-2024.1論文修改和完善預(yù)算安排科研經(jīng)費(fèi)：人力費(fèi)用40000元，材料費(fèi)用15000元，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備購置費(fèi)用10000元，交通、出版等其他費(fèi)用2000元，總計67000元。參考文獻(xiàn)1.ChenY,ChenY,WangW,etal.Nitrogenandphosphorusremovalbyanovelbatch-wiseEBfRsystemwithcouplinginternalcirculationandrecirculation[J].BioresourceTechnology,2019,282:49-57.2.LiW,LiYF,LiangH,etal.Enhancedsimultaneousremovalofnitrogenandphosphorusbyaerobicgranularsludgeprocessinsequencingbatchreactor[J].BioresourceTechnology,2017,224:399-407.3.LiuX,MaY,WangH,etal.Therolesofcalciteandphosphorus-solubilizingbacteriainphosphorusremovalfromwastewater[J].WaterResearch,2019,148:483-493.4.MaoX,WuW,ZhangL,etal.EnhancedBiologicalNutrientRemovalbyInoculatingaLow-Carbon-SourceEnrichedABR-Acti