常温生活污水厌氧氨氧化生物滤柱试验研究的开题报告.docx

常温生活污水厌氧氨氧化生物滤柱试验研究的开题报告
一、研究背景及意义
生活污水是城市生活中产生的污染源之一，在传统处理方式中常采用生物法进行处理。传统生物处理工艺中，需利用大量的好氧微生物、硝化细菌等生物群落来完成污染物的分解转化。然而，由于生活污水中富含有机物质和氮磷等营养元素，这样的处理方式需要大量的能量和资源，并且会形成大量的污泥，对环境带来二次污染，并且经常出现城市排水系统超负荷排放的问题。
为解决这些问题，人们开始尝试利用氨氧化降解生物过程来处理生活污水，该过程需利用到嗜氧氨氧化菌、厌氧氨氧化菌等微生物群落，在处理过程中不产生污泥，耗能少，操作简单。因此，探究厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水的适用性及其条件对于城市生活废水处理有着重要的现实意义。同时，对于该技术在污水处理行业的应用，还需要做更进一步的开发和研究。
二、研究内容和目标
本研究将针对常温条件下，使用厌氧氨氧化生物滤柱来处理生活污水的适用性进行研究。研究主要包括以下内容：
1.设计和构建生物滤柱实验装置，以探究各种生化条件对生物处理效果的影响；
2.评估厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水的去除效果，并分析其优点和局限性；
3.研究生物滤柱中微生物群落的多样性和稳定性，在此基础上，探索生物滤柱的最佳运行参数，优化处理效果；
4.探究生物滤柱的运行机理和流动特性，为后续的工程应用提供理论基础和技术支持。
通过研究，旨在探索常温下厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水的效果与适用性，并进一步推动该技术在城市生活废水处理中的应用和推广。
三、研究方法和步骤
1.设计和构建实验生物滤柱装置，预实验后选择适宜的反应体系，分析反应过程及其每个阶段的特征。
2.在生物滤柱中加入一定量的厌氧氨氧化菌，并调节反应条件，探究影响生物处理效果的因素，如菌群的负荷量、反应时间、压力等。
3.对厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水后产生的沉淀物进行分析，以物质和能量分析为主，研究厌氧氨氧化过程中的产物及其关系，分析其动力学模型。
4.深入研究厌氧氨氧化生物滤柱中微生物群落的多样性和稳定性，基于微生物群落的变化规律，探索生物滤柱的最佳运行参数。
5.考察生物滤柱的运行机理和流动特性，建立运行模型并进行模拟仿真，预测不同参数下生物滤柱的响应。
四、预期研究结果
通过本次研究，预期达到以下目标：
1.确定厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水的适用性，研究其处理效果，并探索最佳反应参数；
2.研究厌氧氨氧化过程中产物和能量关系，建立其动力学模型；
3.深入研究生物滤柱内微生物群落的多样性和稳定性，并探索最佳运行参数；
4.考察生物滤柱的运行机理和流动特性，建立运行模型并进行模拟仿真，预测不同参数下生物滤柱的响应。
五、研究意义
本研究对于探索生活污水处理新技术，解决城市污水排放超负荷的问题具有重要意义。同时，通过研究厌氧氨氧化生物滤柱处理生活污水的适用性和效果，将为城市废水处理行业提供科学依据和技术支持，同时也可对同类技术的发展和推广提供借鉴和参考。