基于前置磷回收的强化除磷试验研究的任务书.docx

基于前置磷回收的强化除磷试验研究的任务书
一、研究背景及意义
随着城市化的发展和人口的增长，城市污水处理厂所处理的污水也随之增加，其中高浓度的氮、磷等营养物质的去除问题愈加凸显。以磷为例，磷元素是植物、动物等生物体内构成DNA、RNA、ATP等重要成分的组成部分，尤其是对生物体的骨骼、牙齿的形成和生长起着重要作用。然而，磷元素过度进入水体中，会导致水质富营养化，使得水体中生物种群失衡、水质恶化，造成湖泊河流的富营养化等问题。因此，对磷元素的高效去除是当前城市污水处理厂的重要任务之一。
现有的污水处理技术中，生物脱氮脱磷工艺被广泛采用。其中，生物除磷法属于传统除磷方法，大量饱和的好氧池碳源需求与摩尔比控制使操作难度和投资成本大幅提高，此外，传统生物除磷法的磷回收效果不佳，磷元素仍被直接排放。因此，前置磷回收技术被提出，通过将进水中的磷元素在前置处收集、回收，能够在降低生物除磷成本、提高生物脱磷效果的同时，实现磷元素的资源化再利用，达到经济、环保双赢的效果。
目前，前置磷回收技术实现磷元素回收的途径主要有化学沉淀法、生物沉淀法等，但鉴于前一法工艺复杂而造成二次污染，后一法对进水的适应性较弱，目前广泛采用固液分离工艺对进水中的磷元素进行回收。固液分离工艺在污水处理厂的其他环节中也被广泛应用，然而其在前置磷回收中的技术规范仍需要完善。
因此，本实验旨在优化固液分离工艺并进行前置磷回收，以取得更高的磷元素回收效率。从而提高生物除磷指标，降低生物除磷成本，保障城市水体环境质量。
二、研究内容及步骤
1、文献综述
通过查阅相关资料，了解前置磷回收技术的研究进展，分析国内外当前磷元素回收技术的研究热点和存在的问题，为后续试验提供理论参考和操作指导。
2、试验设计
选取某城市污水处理厂进水样本进行试验，通过调整进水中COD/P的比值、pH值等试验参数对前置磷回收途径进行探究；同时，通过调整混合液Mg/Al比值、浓度、投加剂量以及混合时间等试验参数对固液分离过程进行优化，提高固液分离效率。
3、试验实施
在实验室条件下，模拟某城市污水处理厂进水水质，按照试验设计操作前置磷回收和固液分离过程，并对试验样品进行检测和分析。
4、试验结果分析
通过对试验的各项指标进行分析，总结前置磷回收和固液分离工艺优化的技术参数和操作要点，为工程应用提供经验和理论支撑。
三、研究计划和安排
第一年：
1、完成文献综述，对前置磷回收技术的国内外研究进行分析，制定实验方案；
2、进行前置磷回收实验，观察试验参数对磷回收效率的影响，优选最佳实验参数；
3、进行固液分离实验，观察试验参数对固液分离效率的影响，分析各个环节的操作问题；
4、对试验结果进行分析和总结，撰写实验报告。
第二年：
1、根据第一年的试验结果，进一步进行前置磷回收和固液分离实验优化；
2、拓宽试验样本来源，增加进水水质的种类和复杂程度，完善实验数据；
3、研究试验结果的工程应用，实现前置磷回收技术的推广；
4、撰写试验报告，完成毕业论文。
四、预期成果和经济效益
1、优化前置磷回收和固液分离工艺，提高磷回收效率和分离效率；
2、降低生物除磷成本，提高污水处理厂的治理效率和水质排放达标率，降低对环境的影响；
3、推广前置磷回收技术，为城市污水处理厂提供更为经济、环保的治污措施；
4、减少磷源的消耗，为循环经济提供支持。
五、研究团队
本研究由我校环境工程专业研究生承担，导师主持工作，还请校内相关专业教师为研究提供指导和帮助，研究组将保证实验的科学性、严谨性和安全性。