不同曝气方式下短程硝化反硝化工艺特性研究的任务书.docx

不同曝气方式下短程硝化反硝化工艺特性研究的任务书
任务书
一、研究背景
氮是生命必需元素，在生物体内最常见的形态是氨、硝酸盐和有机氮。然而，氮的排放和过度使用对环境和健康造成了重大影响。其中，氨氮和硝酸盐氮是造成地下水污染的主要因素之一。因此，控制氮的排放和去除对于保护环境和减少人类健康风险具有重要意义。
曝气是生物污水处理过程中必不可少的环节，术语曝气装置是指把水中的污物和氧气带到一起，让微生物转化污物并获得能量时所需的氧气。而微生物通过硝化和反硝化过程来对氮化合物进行去除。因此，曝气方式对硝化反硝化过程的影响值得深入研究。
二、研究目的
本研究旨在探究在不同曝气方式下短程硝化反硝化工艺特性，进一步了解各种条件对硝化和反硝化的影响，为实现高效、低能耗、低碳排放的废水处理提供理论支持。
三、研究内容
本研究将进行以下内容：
1.短程硝化反硝化试验：建立实验室模拟处理系统，比较不同曝气方式下短程硝化反硝化特性的差异，采集关键污染物质的测试数据，分析曝气方式对硝化反硝化过程的影响。
2.曝气方式对生物反应器反应的影响：测定水中氨氮浓度、溶解氧浓度随时间的变化，形成反应器在不同曝气方式下的回收曲线，以此比较不同曝气方式下反应器的性能差异。
3.生物反应器的空气分布模拟：采用计算机模拟的方式，研究不同曝气方式下空气的分布情况，了解不同曝气方式下生物反应器空气分布的差异，为后续研究提供理论基础。
四、研究方法
本研究将采用以下方法：
1.设计实验室模拟处理系统，在其中模拟短程硝化反硝化过程。
2.采用不同曝气方式，比较其对生物反应器处理效果的影响。
3.通过数值计算模拟不同曝气方式下生物反应器内气液两相流分布情况。
五、预期结果
1.比较不同曝气方式对短程硝化反硝化过程的影响，获得相关数据。
2.研究不同曝气方式下生物反应器的处理性能，评估不同曝气方式的经济性能和适用性。
3.通过计算机模拟，了解不同曝气方式下生物反应器空气分布的影响。
六、意义和应用价值
本研究对于深入探究曝气方式对短程硝化反硝化过程特性的影响，具有较大的意义和应用价值。本研究成果将为生物处理领域提供新的，高效的废水处理技术，推动水环境污染控制的实践，对全球环境保护事业有着积极的促进作用。
七、进度安排
1.前期准备：8天
2.实验设计和试验：20天
3.数据处理和分析：10天
4.论文撰写：30天
5.修订和提交：7天
八、研究经费
本研究预计经费为100,000元，其中包括设备、试剂、工资和材料等费用。
九、参考文献
1.SiegristH,SalzgeberD,EugsterJ,etal.Newconceptsofcontrollingnitrogenremovaltorealizeenergy-efficientwastewatertreatment.WaterResearch,2016,100:289-298.
2.GaoQ,ChenJ,LiP,etal.Effectofintermittentaerationmodeonnitrogenremovalinamovingbedbiofilmreactor.BioresourceTechnology,2015,196:606-613.
3.SzymczykA,RichterJM,NowakKM.Selectionofdenitrifyingmicrobialcommunitiesinasequencingbatchreactorbyintermittentaeration.BioresourceTechnology,2016,218:1026-1035.