同步硝化反硝化與反硝化除磷耦合強化脫氮除磷微生物特性研究的開題報告

同步硝化反硝化與反硝化除磷耦合強化脫氮除磷微生物特性研究的開題報告一、選題背景及研究意義氮和磷是污水中的主要污染物，直接排放會導致水體富營養(yǎng)化，對水體生態(tài)和環(huán)境產(chǎn)生負面影響?，F(xiàn)有的污水處理工藝大多采用生化法，其中硝化反硝化和反硝化除磷是常用的兩種技術(shù)。傳統(tǒng)的硝化反硝化法和反硝化除磷法都存在一些缺陷，比如硝化反硝化法只能有效地去除氨氮，而對于較高濃度的硝酸鹽氮則處理效果較差；反硝化除磷法雖然可以去除磷和氮，但是需要較為嚴格的操作條件，例如低氮條件、硝酸鹽濃度等等，難以掌控。近年來，一些研究表明，將硝化反硝化法與反硝化除磷法結(jié)合起來，通過微生物菌絲的協(xié)同作用，可以達到更好的處理效果。這種結(jié)合技術(shù)被稱為反硝化除磷耦合強化脫氮除磷技術(shù)，具有操作簡單、處理效果好等優(yōu)點。本研究旨在深入探究反硝化除磷耦合強化脫氮除磷技術(shù)中微生物的特性及反應機制，為該技術(shù)的進一步應用和推廣提供理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。二、研究方案及實驗設(shè)計本研究分為室內(nèi)試驗和野外試驗兩部分。室內(nèi)試驗主要是通過對微生物的形態(tài)特征和分子生態(tài)學的研究，掌握微生物在不同條件下的生長、代謝和互惠作用等特性。室內(nèi)試驗中采用的主要方法包括PCR擴增、質(zhì)譜分析、回歸分析等。野外試驗主要是通過構(gòu)建反硝化除磷耦合強化脫氮除磷的污水處理系統(tǒng)，并利用實際污水進行處理，驗證該技術(shù)在實際應用中的效果。著重觀察濁度、COD、氨氮、TN、TP等指標的變化情況，并且對比傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)和反硝化除磷法的效果。同時，對污水處理系統(tǒng)中的微生物進行采樣和分析，掌握微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。三、預期研究結(jié)果及創(chuàng)新點本研究主要預期的成果有：1.深入掌握反硝化除磷耦合強化脫氮除磷技術(shù)中微生物的形態(tài)和分子特性，進一步了解其反應機理；2.野外試驗中，比較反硝化除磷耦合強化脫氮除磷技術(shù)和傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的效果，驗證該技術(shù)的治理效果以及經(jīng)濟和實用性；3.探索了一種新型的污水處理技術(shù)，豐富了污水處理技術(shù)的研究內(nèi)容，具有一定的創(chuàng)新意義。四、工作計劃及進度安排本研究將其中室內(nèi)實驗和野外試驗并行進行，預計項目周期為18個月，過程及主要任務如下：第1-3個月：文獻查閱、理論學習、研究問題確定第4-6個月：室內(nèi)試驗策劃和實驗準備第7-12個月：室內(nèi)試驗和數(shù)據(jù)分析第13-18個月：野外試驗的構(gòu)建和實驗，數(shù)據(jù)分析和總結(jié)撰寫五、參考文獻1.Bai,L.etal.Couplingactivatedsludgeandmembranebioreactor(MBR)forsimultaneousnitrification,denitrificationandphosphorusremovalfromwastewater[J].Bioresourcetechnol.2009,100(4),1623-1629.2.Xie,S.,Yin,F.,Zheng,J.,etal.Performanceandmicrobialcharacteristicsofa“denitrificationphosphorusremoval”combinedtechnologyusingpolyphosphateaccumulatingorganisms[J].Bioresourcetechnol.2017,232,24-32.3.Niu,Q.,Zheng,X.,Xu,X.,etal.Biologicalnutrientremovalfrommunicipalwastewateremployinganov