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异养同步硝化好氧反硝化细菌的脱氮性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
氮是细菌、植物和动物等生物体内生长、代谢和繁殖的重要元素，但过量的氮排放会对环境造成巨大的危害。现代城市生活中，大量的有机废水、面源污染和湿地水环境中的氮排放，导致氮的环境负荷大幅度增加，严重影响着水生态的健康与稳定。为降低氮排放对环境的危害，需要有效利用生物除氮技术进行氮的处理与去除。
生物除氮技术中，异养同步硝化好氧反硝化技术是目前表现最好的技术之一。这种技术通过异养硝化菌的硝化和好氧反硝化的生物过程，通过控制曝气时间、硝化和反硝化细菌的比例等条件，实现了废水中氨氮和硝态氮的同步转化，从而实现有效的脱氮。
因此，深入探究和研究异养同步硝化好氧反硝化细菌脱氮性能对于推动生物除氮技术的开发和应用，以及改善水环境质量具有重要的意义。
二、研究内容和技术路线
本研究旨在探究异养同步硝化好氧反硝化细菌的脱氮特性及其影响因素，并寻求优化条件以提高脱氮效率。具体内容如下：
1.对异养同步硝化好氧反硝化细菌进行筛选和纯化，探究其能力、菌群动态及代谢特性。
2.曝气时间、不同氮源比例和pH等条件对异养同步硝化好氧反硝化细菌脱氮性能的影响进行测试和分析。
3.通过实验寻求优化条件和提高脱氮效率，比较不同优化条件对脱氮效率的影响。
4.对异养同步硝化好氧反硝化技术进行污水处理试验，并测定处理效果及其经济性。
技术路线：
1.样品采集和菌株筛选：使用异养硝化菌和反硝化菌对样品进行胶体过滤，筛选出掐角菌，再进行纯化和鉴定。
2.细菌动态及代谢特性：采用荧光定量PCR技术和红外光谱技术对细菌数量和代谢特性进行检测。
3.脱氮性能测试：通过控制不同条件来测试异养同步硝化好氧反硝化细菌的脱氮性能。
4.优化条件和提高脱氮效率：通过控制试验条件和比较不同优化条件来提高脱氮效率。
5.污水处理试验：使用异养同步硝化好氧反硝化技术对不同类型的污水进行处理，比较处理效果及其经济性。
三、预期成果和研究价值
预期成果：
本研究将通过对异养同步硝化好氧反硝化细菌进行筛选、纯化和分析，探究其脱氮特性及影响因素。同时，通过优化条件寻求提高脱氮效率，并对异养同步硝化好氧反硝化技术进行污水处理试验，测试其处理效果及经济性。预计得出异养同步硝化好氧反硝化技术脱氮性能的基本特性、影响因素及其地位，并提供了一种有效和安全的脱氮技术。
研究价值：
1.探究了异养同步硝化好氧反硝化细菌脱氮性能的基本特性、影响因素、细菌动态和代谢特性等，为生物除氮技术的发展提供了科学依据和技术支持。
2.通过优化实验条件找到提高脱氮效率的方法，可以延长生物反应器的寿命，提高处理效率和降低运行成本。
3.对异养同步硝化好氧反硝化技术进行污水处理试验，并比较处理效果及经济性，为环境控制和治理提供了基础数据和理论支持。
综上所述，本研究将为异养同步硝化好氧反硝化技术的发展和应用提供基础支撑，并为探究、改善和保护水环境质量提供参考和推动。