缺氧同步反硝化除磷过程的研究的开题报告.docx

厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程的研究的开题报告
题目：厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程的研究
一、选题背景及研究意义
随着人口的增加和城市化进程的加快，污水处理厂的污水处理能力得到了极大的提升。然而，在传统的生物法污水处理过程中，除磷效果较差，难以达到环保要求。同时，由于传统的生物法处理过程中，大量的有机物和氮化物被氧化为微生物生长所必需的无机盐，这也将导致污水处理中氮的排放增多，对环境造成影响。
因此，厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程作为一种高效环保的污水处理方法逐渐被发展出来。这种处理方法利用微生物在厌氧状态下通过反硝化除磷菌和硫酸盐还原菌来将有机质和某些无机盐还原为底物，并通过缺氧状态下的反硝化作用，将底物利用产生氧气以外的氧化物质，同时完成除磷的效果。因此，除磷和氮的去除率均可达到较高水平。
然而，该方法在实际应用中仍存在一定的问题。例如，污泥沉淀后易导致氧化还原电位过大，应用范围较窄等。因此，通过对厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程的研究，可以为进一步提高其处理效率和减少其应用上的限制提供理论和实践支持，具有很高的研究意义和实际应用价值。
二、研究目的和主要内容
本研究旨在探索厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程的优化方法和控制策略，包括：
1.构建反硝化除磷系统的实验室模拟装置，研究反硝化除磷效率与操作条件之间的关系；
2.考察不同菌群的反硝化除磷效率，并分析菌群的演替规律；
3.探究控制因素对反硝化除磷效率的影响，如COD/N、COD/P比值、温度等；
4.优化反硝化除磷过程中污泥的沉淀条件，提高处理效率；
5.结合实际应用情况，制定合理的控制策略，提高反硝化除磷系统的运行稳定性和处理效果。
三、研究方法和技术路线
本研究主要采用实验室模拟装置和分子生物学技术等方法，以及统计分析和模型建立等技术手段，进行厌氧/缺氧同步反硝化除磷过程的优化研究。
1.构建反硝化除磷系统的实验室模拟装置，进行基础性试验探究；
2.采集样本，利用分子生物学技术分析污泥菌群结构和演替规律；
3.对操作条件进行变量分析和响应面试验，探究更优反硝化除磷操作条件；
4.对反硝化除磷过程中污泥沉淀合成条件进行分析，建立污泥沉淀动力学模型和污泥处理过程中的动态模拟，探究最优沉淀条件；
5.结合实际应用情况，制定合理的控制策略，并在实际生产中进行验证。
四、预期成果及意义
通过本研究，预期达到如下成果：
1.建立高效稳定的厌氧/缺氧同步反硝化除磷污水处理技术，使其具有更大的实际应用潜力；
2.研究探讨反硝化除磷过程中的关键环节，并提出一系列的优化措施和调节策略，提高其反硝化/除磷效率和稳定性；
3.建立反硝化除磷处理过程中污泥沉淀动力学模型和模拟程序，为后续工程应用提供技术支持；
4.增加对响应面试验和模型建立等技术手段的熟悉和应用经验，为进一步开展国内外污水处理技术研究提供借鉴。
本研究的意义主要有以下几点：
1.解决传统生物法处理污水中除磷难度大的问题，提高污水处理效率，降低对水资源的压力；
2.探究污泥菌群结构的演替规律，为开发更安全、高效的污泥菌剂提供理论指导；
3.研究反硝化过程中关键环节的调节策略，提高了反硝化/除磷工艺的通用性和稳定性；
4.总结和创新响应面试验和模型建立等技术手段的应用经验和方法，为开展国内外污水处理技术研究提供技术支持和经验借鉴。