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剩余污泥发酵物强化城市污水主流厌氧氨氧化的脱氮性能的开题报告
一、研究背景
城市污水处理是目前城市环境保护的重要工作之一。污水处理的主要目的是降低水中的有机物、氮、磷等浓度，从而达到消除污染物、保护水资源、维护生态平衡的目的。其中，氮的去除是污水处理过程中的关键环节之一，其浓度过高会对水体造成严重的污染。
目前，城市污水处理工艺中常用的氮去除方法有化学法、生物法和物理化学法。其中，厌氧氨氧化是生物氮去除的一种重要方法，其可以将污水中的氨氮转化为氮气，从而达到去除污染物的目的。然而，传统的厌氧氨氧化法存在反应速度慢、氨氮去除率低等问题，难以满足实际应用中的要求。
为了解决以上问题，近年来研究者尝试利用生物污泥中的微生物来强化厌氧氨氧化反应，以达到更高的氮去除率和反应速度。其中，剩余污泥发酵物是一种常见的微生物来源。
二、研究意义
剩余污泥发酵物是指污水处理过程中产生的生物污泥经过厌氧发酵后形成的产物。其含有丰富的有机物和微生物群落，可以作为微生物载体用于强化厌氧氨氧化反应。同时，剩余污泥发酵物的利用还可以减少对环境的污染，降低废弃物的处理成本。
因此，本文提出利用剩余污泥发酵物来强化城市污水主流厌氧氨氧化的脱氮性能的研究，旨在探究剩余污泥发酵物对厌氧氨氧化反应的影响机理，为改善城市污水处理工艺提供理论和实践指导。
三、研究内容和方案
1、研究内容
本文研究的内容为剩余污泥发酵物强化城市污水主流厌氧氨氧化的脱氮性能。主要研究内容包括以下几个方面：
（1）制备剩余污泥发酵物。
（2）建立城市污水主流厌氧氨氧化反应体系。
（3）添加剩余污泥发酵物，分别研究添加剂量、反应时间和温度对厌氧氨氧化反应的影响。
（4）分析剩余污泥发酵物对厌氧氨氧化反应的影响机理。
2、研究方案
为了达到以上研究目标，我们将采用以下研究方案：
（1）制备剩余污泥发酵物
选取污水处理厂的污泥为原料，采用厌氧条件下的发酵反应制备剩余污泥发酵物。在反应过程中，控制反应pH和温度，以获得高质量的剩余污泥发酵物。
（2）建立城市污水主流厌氧氨氧化反应体系
采取人工合成污水的方法，建立城市污水主流厌氧氨氧化反应体系。在实验条件下，控制反应pH和温度，降低反应的氧化还原电位，以协助反应进行。
（3）添加剩余污泥发酵物
将制备好的剩余污泥发酵物添加到反应体系中，研究添加剂量、反应时间和温度等条件对反应的影响。通过分析实验结果，确定最佳条件下的反应体系。
（4）分析剩余污泥发酵物对厌氧氨氧化反应的影响机理
通过分析剩余污泥发酵物的组成和微生物群落特征，揭示剩余污泥发酵物对厌氧氨氧化反应的影响机理。
四、研究方法和计划
1、研究方法
本文采用实验室模拟实验的方法，进行剩余污泥发酵物强化城市污水主流厌氧氨氧化的脱氮性能研究。主要采用以下方法：
（1）制备剩余污泥发酵物
采用实验室装置制备剩余污泥发酵物，控制反应条件，达到理想的发酵结果。
（2）建立城市污水主流厌氧氨氧化反应体系
采用人工合成污水的方法，建立城市污水主流厌氧氨氧化反应体系。通过调节反应条件和配比，达到理想的反应结果。
（3）添加剩余污泥发酵物
将制备好的剩余污泥发酵物加入反应体系中，调整反应条件，探究添加剂量、反应时间和温度等因素对反应的影响。
（4）分析反应结果
通过对反应前后污水中氮的含量、微生物菌群和代谢产物等的分析，揭示剩余污泥发酵物强化厌氧氨氧化反应的机理。
2、研究计划
根据以上研究方法，本文的研究计划如下：
（1）前期准备：熟悉实验室设备操作和实验方法，收集文献资料，准备实验材料。
（2）剩余污泥发酵物制备：制备剩余污泥发酵物，确定反应条件和时间。
（3）建立厌氧氨氧化反应体系：人工合成污水，建立实验反应体系。
（4）添加剩余污泥发酵物：将制备好的剩余污泥发酵物添加到反应体系中，研究不同剂量、时间、温度等条件的影响。
（5）分析反应结果：通过对反应前后污水中氮的含量、微生物菌群和代谢产物等的分析，揭示剩余污泥发酵物强化厌氧氨氧化反应的机理。
（6）撰写研究报告。
五、预期结果和意义
本文预期通过对剩余污泥发酵物强化厌氧氨氧化反应的研究，明确剩余污泥发酵物的作用机理和最佳添加条件，为城市污水处理工艺的优化提供理论和实践指导。同时，本文的研究结果还将有助于降低废弃物的处理成本，减少对环境的污染。