AOA系统低DO短程硝化及内源反硝化强化生活污水脱氮的开题报告.docx

AOA系统低DO短程硝化及内源反硝化强化生活污水脱氮的开题报告
一、研究背景
生活污水是城市生活中产生的废水，其中含有大量的有机物和无机物，若未经处理直接排放，会造成水体污染，甚至威胁人类健康和生态环境。其中，氮污染是生活污水中主要的污染物之一，其主要来源为生活污水中的尿素、氨、氨基酸等化合物。
为了切实解决生活污水中氮污染问题，不断提升生活污水处理效率，AOA（Anammox/OB系统）工艺逐渐被广泛应用于生活污水处理中。AOA工艺是一种兼顾硝化和反硝化反应的生物处理技术，根据反硝化微生物能够利用浓度较低的氨氮实现异化作用，同时利用现有硝化细菌在接触氧环境下完成氨化作用，消耗掉多余的氧，达到高效脱氮的目的。
然而，目前AOA工艺存在的问题是对低DO条件的依赖性强，当DO浓度过低时，AOA工艺受到抑制，导致脱氮效率下降。另外，生活污水中含有大量微量有机物和挥发性有机物，这些物质对反硝化微生物的生长发育有一定程度的影响，大量有机物的存在也会引起工艺的变异，导致脱氮能力下降。
因此，本文旨在研究AOA工艺在低DO短程硝化条件下，结合内源反硝化反应，以及有机物降解过程中的挥发性有机物对生物反应的影响，实现生活污水高效脱氮过程。
二、研究内容及方法
本研究将采用AOA工艺，研究低DO短程硝化条件下，内源反硝化反应对生物反应脱氮效率的影响，以及挥发性有机物对脱氮效率的影响。具体实验设计如下：
1、设备及实验条件
本实验将采用4L容量的实验室级生化反应器，进水COD浓度不低于300mg/L、NH4-N浓度不低于30mg/L，进水温度为25±2℃，进水PH为7.0-7.5。
2、实验流程
将进水经过网状滤网过滤后进入生化反应器，反应器设定初DO值在0.5mg/L左右，反应器中的生化颗粒污泥经过预处理后，接种至反应器中。在试验过程中，采用在线监测方式对反应器内部的DO、NH4-N、NO2-N、NO3-N、pH等参数进行记录。
3、实验组及对照组设定
本实验将设定四组实验组和一组对照组，实验组如下：
组别|处理方式
组1|AOA工艺+内源反硝化
组2|AOA工艺+内源反硝化+控制挥发性有机物
组3|AOA工艺+内源反硝化+高浓度挥发性有机物
组4|AOA工艺+内源反硝化+低浓度挥发性有机物
对照组：传统AOA处理方式
4、实验结果分析
通过分析各组实验组的脱氮效率、DO浓度、pH、对比对照组的脱氮效率、DO浓度、pH等参数，探讨AOA工艺在低DO短程硝化状态下，内源反硝化及有机物对其影响。
三、预期结果及贡献
预计通过本研究，将有望实现AOA工艺在低DO短程硝化条件下实现生活污水高效脱氮，并进一步探索内源反硝化及挥发性有机物对AOA反应性能的影响。本研究的成果有助于更好地理解生活污水中氮循环过程、提升污水处理效率及减少反应成本。同时，该研究还可为生活污水处理领域提供新的脱氮技术思路，具有一定的理论和实践意义。