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人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究的任务书
任务书：人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究
一、研究背景及意义
近年来，随着城市化进程的加速，城市污水处理厂面临着越来越严峻的压力。传统的污水处理技术如生物处理、化学处理等已经不能满足处理要求，而且在处理过程中会产生大量的污泥和化学药剂残留物质，给环境带来进一步的污染。因此，开展新型污水处理技术的研究，已经成为了当前的一个热点和难点。
人工快速渗滤系统是一种新型的污水处理技术，具有设备简单、易于操作、处理效果明显等优点，已经得到了广泛的关注和应用。其原理是利用沙子等介质进行过滤和吸附作用，去除水中的颗粒物质和有机物质等有害物质，使水质得到改善。然而，人工快速渗滤系统在实际运行中却存在一些问题，如：滤料污染、滤速下降、废水排放等，限制了其应用范围和处理效果。因此，研究人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学，对于改进人工快速渗滤系统的性能和推广应用具有重要的意义。
二、研究内容
本项目旨在开展人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究，具体的研究内容如下：
1.研究不同介质对污染物去除效果的影响。通过对不同种类、不同粒径大小的沙子和石子等介质进行筛选和配比，建立一套最佳配比体系，以提高介质的吸附能力和对污染物的去除效果。
2.探究水质参数对人工快速渗滤系统处理效果的影响。通过调整水质系统中的COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、TN（总氮）等水质参数，研究其与污染物去除效果的相关关系，并探讨不同水质参数下人工快速渗滤系统的最佳运行条件。
3.分析介质污染对人工快速渗滤系统处理效果的影响机理。针对人工快速渗滤系统中介质污染对处理效果的影响，着重从介质孔隙大小、孔隙度、介质表面性质及介质水含量等方面进行机理探究，以期提高人工快速渗滤系统的污染物去除效果。
4.运用动力学模型建立人工快速渗滤系统的处理效果模型。通过研究不同条件下介质吸附效果和滤速降低速率，运用动力学模型建立人工快速渗滤系统的处理效果模型，为进一步优化人工快速渗滤系统的运行提供理论基础。
三、研究方法和技术路线
本项目主要采用理论研究和实验研究相结合的方法进行研究。具体的技术路线如下：
1.理论研究。梳理现有的研究成果，分析人工快速渗滤系统的原理和处理机理，深入探讨介质的吸附机理及滤速降低机制等相关问题，为后续实验研究提供理论基础。
2.实验研究。建立人工快速渗滤系统实验平台，利用原水水质的变化等因素，对人工快速渗滤系统的运行情况进行记录和监测，同时采用GC-MS、XRD等多种分析方法，对介质污染对处理效果的影响机理进行分析和探究。
3.建立动力学模型。基于实验数据，运用数学模型对人工快速渗滤系统处理效果进行模拟和预测，并对动力学参数反演和含义进行解释和分析。
四、预期成果
通过本次研究，预期可以达到以下几个方面的成果：
1.建立一套最佳介质配比方案，以提高人工快速渗滤系统的污染物去除效果。
2.确定水质参数与处理效果之间的相关关系，并探讨不同水质参数下人工快速渗滤系统的最佳运行条件。
3.研究介质污染对处理效果的影响机理，为人工快速渗滤系统的运行和维护提供技术支撑。
4.建立动力学模型，为优化人工快速渗滤系统的运行提供理论基础。
五、研究计划及预算
本项目计划为期2年，预计总经费约为100万元。具体实施计划如下：
1.第一年：进行相关文献阅读和理论研究，建立人工快速渗滤系统实验平台，开展实验研究，初步探究介质污染对处理效果的影响。
2.第二年：深入分析介质污染的机理，建立动力学模型，对处理效果进行模拟和预测，探讨人工快速渗滤系统的优化方案及运行条件等。
附：参考文献
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