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有机物、铜、锌离子对CANON工艺脱氮性能影响的研究的开题报告
一、选题背景
随着生活和工业废水排放的持续增加，氮污染已成为全球环境保护的重要问题之一。氮的主要排放方式为氨、硝酸盐和有机氮的形式。氮污染对水质和生态系统的影响是显而易见的，它不仅会导致水体富营养化、藻类水华等环境问题，而且会对水生生物造成危害。因此，如何高效地去除水体中的氮污染物已成为重要的研究热点。
目前，常用的氮污染物去除技术包括生物法、化学法和物理法等。其中，化学法因为其操作简便、效果稳定等特点在工业生产中被广泛应用。CANON工艺是一种较新的化学法氮污染物的去除技术，其通过维持一定的条件（包括温度、pH值、厌氧和好氧环境等）使得硝化、反硝化这两种微生物群落在同一反应包内生长繁殖，从而达到去除氮的目的。然而，CANON工艺中有机物、铜和锌等元素对其脱氮性能的影响尚未得到充分的研究。
因此，本研究将以CANON工艺为研究对象，探究有机物、铜、锌离子等对其脱氮性能的影响，为实现高效去除水体中氮污染物提供更加科学的理论依据。
二、研究内容与意义
本研究的主要研究内容包括：
1.构建CANON反应系统：通过实验室条件下的模拟实验，利用厌氧生物反应器、好氧生物反应器和两者配合的反应器等方法，快速构建出CANON反应系统。
2.评估CANON反应的脱氮效果：通过测定水样中氨、亚硝酸盐和硝酸盐等氮素物质的浓度，评估CANON反应的脱氮效果，并分析指标的变化规律。
3.确定有机物、铜、锌离子浓度：设计实验方案，通过添加不同浓度的有机物、铜和锌离子，分别模拟实验，评估加入不同浓度下对CANON反应的影响，探究CANON工艺的最佳运行浓度。
4.分析差异原因：通过对实验结果的分析，结合CANON反应系统的反应原理，探究有机物、铜和锌离子对其脱氮作用的影响机理，为实现最佳脱氮效果提供参考依据。
本研究的意义在于：
1.为CANON工艺的最优化设计提供理论依据：探究有机物、铜、锌离子等元素对CANON工艺的影响，有助于进一步优化其设计，实现高效去除水体中的氮污染物。
2.为水污染治理提供技术支持：当今社会，水污染治理是一个非常重要的领域，本研究的成果有望提供些建设性意见，实现水质环境的改善和保护。
三、研究方法
本研究主要采用实验法，具体方法如下：
1.CANON反应系统的构建：选取合适的操作条件，包括温度、pH值、DO等，构建反应系统。
2.脱氮效果的评估：采集反应器中的液相，根据标准方法测定氨、亚硝酸盐和硝酸盐的含量，评估CANON反应的脱氮效果，分析差异原因。
3.确定有机物、铜、锌离子浓度：设计实验方案，模拟添加不同浓度下的有机物、铜、锌离子，测定氮素物质的浓度和变化规律。
4.差异分析：根据实验结果，结合反应机理，分析有机物、铜和锌离子等元素对CANON反应的影响机理。
四、预期成果
本研究预期可以得到一下成果：
1.构建稳定的CANON反应系统，评估其脱氮效果。
2.探究有机物、铜、锌离子等元素对CANON反应的影响规律，探究最佳加入浓度和加入顺序。
3.提出有益的建议，为CANON工艺的最佳化设计和实际应用提供理论支持。
五、研究进度安排
本研究计划于2022年2月开始，至2023年5月完成，并按照以下时间节点开展：
1.2022年2月-3月：文献调研与基础实验，初步构建CANON反应系统，确定操作条件。
2.2022年4月-6月：测定反应液中氨、亚硝酸盐和硝酸盐等氮素物质的浓度，评估CANON反应的脱氮效果，分析差异原因。
3.2022年7月-2023年2月：针对不同的操作条件，评估添加不同浓度下的有机物、铜和锌离子的影响，探究其机理。
4.2023年3月-5月：整理实验数据，撰写论文，开展学术交流。
六、参考文献
[1]XuJ,LiuN,ZengJ,RenN.(2010).Autotrophicnitrogenremovalfromlow-strengthwastewaterwithnitriteinananaerobicmovingbedbiofilmreactor.BioresourceTechnology,101(16),6349-6353.
[2]WangY,PengY,GuoL,LiL,LiuH.(2020).Effectofoligotrichousciliatesontheperformanceofup-flowanaerobicsludgeblanket(UASB)coupledwithanammoxprocessfortreatingsalinewastewater.EnvironmentalTechnology,41(11),1420-1430.
[3]LiuY,LiF,LiX,etal.(2018).Effectsofnitriteaccu