短程反硝化耦合厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水中试的开题报告.docx

短程反硝化耦合厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水中试的开题报告
一、研究背景和意义
近年来，随着经济和社会的快速发展，城市化进程加快，城市污水处理厂已成为城市环境保护的重要组成部分。对于城市污水处理厂来说，将低碳氮比污水中的氮去除是一项难点。常规的硝化-反硝化技术通常需要高碳氮比，所以处理低碳氮比污水将面临较大的挑战。同时，受到物质、能源和环境的限制，节约能源和减少废弃物变得越来越重要。
因此，发展能够处理低碳氮比的污水处理技术具有重要的研究价值和工程应用前景。短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术是一种比较新颖的处理低碳氮比污水的技术。该技术不仅能够降低碳氮比，还能够节约能源和减少污染物排放，因此备受关注。
二、研究内容
本研究旨在进行短程反硝化耦合厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水中试。具体研究内容如下：
（1）设计与建造短程反硝化耦合厌氧氨氧化试验装置。
首先，需要进行实验设备的设计和建造。设备主要包括一个反应器和各种水质检测仪器。实验装置应能够模拟城市污水的实际情况，确保实验能够真实可靠地进行。
（2）研究短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的处理效果。
在装置建造完成后，将采集实际城市污水作为处理对象，研究短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的处理效果，包括去除总氮、氨氮、总磷等参数。同时，对于产物温室气体二氧化碳和氮气的排放进行测定与分析。
（3）研究处理过程中微生物群落的转变。
根据污水处理过程中微生物作用的不同，将来采集样品进行模式分析。通过微生物群落的转变，能够更好地了解短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的处理机制，并为未来进一步优化工艺提供理论依据。
三、研究计划及预期成果
研究计划如下：
阶段一：文献调研。主要调研短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的研究现状、主要进展、关键技术及存在的问题，为后续研究提供理论支持。
阶段二：实验设备的设计与建造。根据研究需要，设计并建造短程反硝化耦合厌氧氨氧化试验装置。
阶段三：实验研究。采集实际城市污水作为处理对象，研究短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的处理效果，并研究处理过程中微生物群落的转变。
预期成果：
（1）建立可行的短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术处理城市污水的方案。
（2）对比不同工艺流程下的能耗及温室气体排放量，评估采用短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的能耗及环境效益。
（3）研究处理过程中微生物群落的转变，探索短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的处理机制。
（4）形成一批与短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术处理城市污水相关的研究成果和经验，促进相关技术的推广和应用。
四、研究难点和创新点
短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术是实现低碳氮比废水处理的一项重要技术。但是，该技术中微生物同时存在好氧、厌氧和反硝化环节，微生物群落的复杂性和互相作用性较强，因此在环保方面，需要考虑到工艺相对优点的同时，还需考虑在实际处理中物质排放等方面对环境的影响，具有一定的挑战性。因此研究难点包括：
（1）短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的有效性和适应性。
（2）研究过程中，如何减少二氧化碳和氮气的排放，以及如何最大限度地达到节约能源和减少对环境的影响。
（3）如何设计合适的微生物环境以达到最佳的气体转换效率。
该研究的创新点在于：
（1）探索短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术处理低碳氮比城市污水的可行性，提出一个新的处理方案，为处理低碳氮比废水提供经验参考。
（2）探索工艺流程对应能耗及环境效益，为技术推广提供重要依据。
（3）研究处理过程中微生物的变化规律，探索短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的处理机制。