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污泥发酵液强化短程硝化--厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮的开题报告
一、课题研究的背景和意义
随着人类经济社会的不断发展，城市污水排放量不断增加，致使污水处理工艺逐渐成为我们日常生活中必须面对的环境问题之一。而其中最突出的问题就是城市污水中氮素的浓度过高，污染了水体，对生态环境造成了重大影响。因此，对城市污水中氮素的深度脱氮研究具有重要的理论与应用价值。
污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化工艺是一种近年来应用较为广泛和效果较好的污水处理技术。该工艺主要依靠厌氧菌和硝化细菌的相互作用实现污水的深度脱氮，可有效降低城市污水中氮素的浓度，达到环境保护的目的。
因此，开展污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化实现城市污水深度脱氮的研究，对于提高我国城市污水处理技术水平，减少环境污染，具有重要意义。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究将结合污泥发酵液的强化，探究短程硝化-厌氧氨氧化工艺通过不同条件下的实验，达到优化反应条件、提高氮素去除效率的目的。具体研究内容包括：
（1）建立污水处理模型，评估氮素去除效率
（2）探究不同碳源与氮源浓度对污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化的影响
（3）探究反应温度、pH值等因素对硝化细菌和厌氧菌的生长与代谢的影响
（4）通过改变反应时长、反应器的体积比等因素，探究厌氧氨氧化过程中厌氧反应和氧化反应的协同作用
（5）分析优化反应条件下污水中氮素的处理效果，评估该工艺技术的可行性和应用前景。
2.研究方法
本研究将采用实验研究与理论模型相结合的方法，通过对不同条件下污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化过程中反应器内物质传递、生物代谢、反应动力学等方面的探究，建立完整的污水处理模型，并通过预测模型、实验验证及数据分析等方法，研究不同条件下处理效果的差异与规律，为深度脱氮提供理论依据和技术支持。
三、预期研究成果
本研究将从污水处理技术和理论研究两个方面，力求达到以下预期研究成果：
（1）建立污水深度脱氮的污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化工艺模型。
（2）探究不同反应条件下该工艺的氮素去除效率及影响因素。
（3）探究硝化细菌和厌氧菌的代谢机制，并分析厌氧氨氧化反应的协同作用。
（4）评估优化条件下该工艺的应用效果与可行性。
通过以上研究成果，可以为优化污水处理工艺提供理论依据和技术支持，为实现城市污水深度脱氮提供理论指导和实用方法。
四、研究进度安排
本研究预计3年完成，具体的进度安排如下：
第1年：进行相关文献调研与污水处理模型建立，探究发酵液条件下短程硝化-厌氧氨氧化工艺在不同碳源和氮源浓度下的工艺特性与影响因素。
第2年：深入研究反应条件下硝化细菌和厌氧菌的代谢机理，并从理论上分析优化该工艺的条件。
第3年：实验验证研究结果，并评估该工艺的应用效果与可行性。
五、研究中可能遇到的问题与解决方法
1.实验设备的选择、检修和维护。
解决方法：认真选购实验设备，保证仪器仪表的精度和灵敏度；定期对设备进行检修和维护，确保实验系统运行正常。
2.样品采集、处理和数据分析误差。
解决方法：精确地进行样品采集、处理、测量和数据分析，设有对照组，避免测量误差，提高数据准确性和可靠性。
3.理论推导和模型建立的误差。
解决方法：严格按照相关的理论和方法推导，并作出合理的简化假设，减少误差的影响。对模型进行系统性评价和验证，提高模型的可靠性。
六、参考文献
[1]欧晓静,孙瑞玲.污水厌氧氨氧化工艺的研究进展[J].环境恢复工程,2018,26(5):70-74.
[2]李创,李红,周刚.污水碳氮比与反硝化过程研究进展[J].建筑科技发展,2018,48(19):232-235.
[3]朱波,徐成义,王成林.污泥发酵液强化短程硝化-厌氧氨氧化工艺及其机理探讨[J].公路交通科技,2019,36(4):187-193.