常温低基质浓度下厌氧氨氧化反应器的脱氮性能研究的任务书.docx

常温低基质浓度下厌氧氨氧化反应器的脱氮性能研究的任务书
一、研究背景
氨氮是水体中重要的污染物之一，对环境和人身健康会造成极大的影响。因此，氮的去除一直是水处理中研究的重点之一。传统的氨氮去除方式主要包括硝化、硝化-反硝化和生物膜工艺等，但它们都是在好氧条件下进行的，能耗和处理成本较高，同时还存在一定的运行难度。近年来，厌氧氨氧化反应被广泛应用于废水处理过程中，其主要优点是耗能低、运行成本低、易于操作等。
厌氧氨氧化反应的原理是在缺氧条件下利用厌氧氨氧化细菌通过氨氧化反应将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，同时释放出大量电子。这些电子可以进一步用于有机质的降解过程，从而实现氮和有机物的共同去除。因为该反应可以在低气体需求和较低基质浓度下进行，所以提高反应器的脱氮效率具有重要的研究价值。
二、研究目的
本研究的目的是深入探析厌氧氨氧化反应器在低基质浓度下的脱氮性能，探讨影响脱氮效果的关键因素，最终建立一种高效的脱氮模式，为实现废水处理中氮的高效去除提供新的思路和方法。具体的研究任务如下：
1.通过文献调研和先前研究成果分析，确定厌氧氨氧化反应器的操作条件，包括基质浓度、氧化还原电位、温度等；
2.搭建厌氧氨氧化反应器实验装置，定义实验基组、调试实验参数，获取厌氧氨氧化反应器对低浓度氨氮的处理性能；
3.运用现代化学分析和数据处理技术，对实验数据进行分析和解读，揭示影响脱氮效果的关键因素；
4.根据实验结果，探究优化处理条件的方法，比如添加助渗剂、增大污泥浓度等，建立高效的脱氮模式；
5.撰写实验报告，总结研究成果，提出下一步研究建议。
三、研究内容和方法
本研究将采用文献调研、实验设计、现代化学分析和数据处理技术等方法，开展常温低基质浓度下厌氧氨氧化反应器的脱氮性能研究。具体研究内容如下：
1.文献调研：对厌氧氨氧化反应器的处理工艺、操作条件、优化方法等相关研究成果进行全面和深入的调查和梳理，明确研究方向。
2.实验设计：设计常温下不同基质浓度的厌氧氨氧化反应器实验，控制操作参数包括基质浓度、氧化还原电位以及温度等，探究其对脱氮效果的影响。
3.化学分析：采用现代化学分析技术（包括反应器中的化学指标分析和污泥性质分析等），在不同的实验条件下分析和解读脱氮效果和影响因素，为优化处理条件和建立高效脱氮模式提供数据支持。
4.数据处理技术：借助数据处理软件和模型，结合实验数据和理论分析，做出结论并提出具体优化建议。
5.实验报告：撰写研究报告，从实验设计、数据分析、结论等方面进行全面、系统地总结，提出下一步研究方向建议。
四、预期成果
本研究预期可以通过各项实验和数据处理技术等手段，系统、全面地揭示常温低基质浓度下厌氧氨氧化反应器的脱氮性能，明确影响脱氮效果的关键因素，并提出优化工艺和建立高效脱氮模式的具体建议。预期的具体成果如下：
1.探究常温低基质浓度下的厌氧氨氧化反应器脱氮效果及其影响因素。
2.建立一种厌氧氨氧化脱氮的高效处理方案，为氮的去除提供新思路和方法。
3.提高健康水体的维护水平，减少氮污染对生态环境的影响。
4.积累有关厌氧氨氧化反应器的科研成果，引领污水处理技术发展方向。
五、研究进度安排
1.第一阶段：文献调研阶段（2022年6月-2022年8月）
2.第二阶段：厌氧氨氧化反应器实验设计和装置搭建（2022年9月-2022年11月）
3.第三阶段：实验数据的采集和分析（2022年12月-2023年3月）
4.第四阶段：实验结果的结论和建议提出（2023年4月-2023年5月）
5.第五阶段：实验报告撰写和修改（2023年6月-2023年7月）
六、研究经费预算
本研究的经费预算包括实验设备购买，实验所需化学试剂和材料的购买，以及实验人员工资。具体预算如下：
1.实验装置购买：8万元人民币。
2.化学试剂和材料购买：6万元人民币。
3.实验人员工资：4万元人民币。
总预算金额为18万元人民币。