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厌氧缺氧同步反硝化除磷过程的研究的任务书
一、研究背景及意义
随着人口的增加和城市化的发展，城市废水排放量逐年增加，使得水体中的营养物质含量逐渐升高，引发了诸如蓝藻水华等一系列水环境问题。磷是水体中最主要的有机元素之一，但同时也是引起水体富营养化的重要因素。因此，对于城市污水的处理中，高效的除磷技术实现是非常必要的。近年来，厌氧缺氧同步反硝化除磷技术因其操作简单、污水处理效果好等优点而变得越来越受到关注。
厌氧缺氧同步反硝化除磷技术，即在同一污水处理系统中同时结合多种缺氧和厌氧环境，通过微生物的代谢活动实现除磷过程。在该过程中，污水通过不同的反应环境，其中，有利于聚集磷酸盐的缺氧环境和钝化磷酸盐的厌氧环境，可以加强污泥颗粒的团聚能力，增加除磷效果。同时，可以降低废水产生的氮和磷的负荷，达到环境污染控制和资源循环利用的效果。
二、研究目标
1.建立城市污水的厌氧缺氧同步反硝化除磷技术实验装置，对其工艺流程和污水处理效果进行研究。
2.通过调整不同的操作参数，例如C/N比、DO、污泥浓度等因素，研究其对厌氧缺氧同步反硝化除磷效果的影响。
3.通过研究磷代谢菌的分布情况及代谢活性，探究其在厌氧缺氧同步反硝化除磷过程中所起的关键作用。
4.优化厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺参数，确定其最佳工艺运行条件，并对其稳定运行性及处理效果进行分析。
三、研究内容
1.实验装置的设计与制备
根据研究需求，梳理出厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺的流程，包括进水、缺氧区、厌氧区等环节，从而确定实验装置包括的主要部件和参数，例如反应池、反应时间、DO控制装置等。
2.操作参数对厌氧缺氧同步反硝化除磷效果的影响研究
通过对实验装置中不同的操作参数进行调整，例如C/N比、DO、污泥浓度等因素，对厌氧缺氧同步反硝化除磷效果进行研究。通过对操作参数的调整，确定其最佳值，并对其处理效果进行分析。
3.磷代谢菌群落结构和代谢活性分析
利用16SrRNA基因测序技术和荧光原位杂交技术，研究厌氧缺氧同步反硝化除磷过程中，磷代谢菌群落结构变化和菌群代谢活性，并探究磷代谢菌在反应过程中的作用方式。
4.工艺参数优化与稳定性分析
通过调整厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺中的参数，并对其厌氧缺氧同步反硝化除磷效果进行分析，确认厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺的最佳参数。同时，通过对工艺参数的稳定性进行分析，确定工艺的优化方向。
四、预期成果
1.建立实验装置，并研究其工艺流程和污水处理效果，得到优化的厌氧缺氧同步反硝化除磷技术。
2.研究不同操作参数对厌氧缺氧同步反硝化除磷效果的影响，并得出最佳参数组合。
3.探究磷代谢菌的分布情况和代谢活性，并解析其在反应过程中的作用方式。
4.确定厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺的最佳运行参数，并分析其稳定性，为实际工程应用提供指导。
五、研究进度安排
一期（4-6个月）：设计实验装置，收集样品并从中筛选出磷代谢菌，测试厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺的基本运行条件。
二期（7-12个月）：探究操作参数对厌氧缺氧同步反硝化除磷效果的影响，分析磷代谢菌的分类和代谢活性。
三期（13个月）：确定最佳参数的组合，优化厌氧缺氧同步反硝化除磷工艺，并对工艺的稳定性展开分析。
六、参考文献
1.Chen,X.,Wang,Q.,Liang,J.,&Chen,Y.(2014).Pilot-scaleevaluationofsimultaneousnitrogenandphosphorusremovalwithanewdenitrifyingphosphorusremovalprocess.JournalofEnvironmentalSciences,26(3),548-554.
2.Hasan,I.,Husni,M.,&Karim,M.R.(2016).Areviewonrecentdevelopmentforsimultaneousnitrification-denitrification-phosphorusremovalinwastewatertreatmentplants.JournalofEnvironmentalChemicalEngineering,4(2),2336-2354.
3.Li,Y.,Ying,H.,&Yuan,K.(2017).Autotrophicnitrogenandphosphorusremovalinadenitrifyingphosphorusremovalsystem.JournalofBiochemistryandMicrobiology,3(1),35-45.
4.Liang,X.,Li,G.,Sun,M.,Jiang,Y.,&Yu,Y.(2018).Nitrogenandphosphorusremovalfromwastewaterusing