SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数研究的任务书.docx

SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数研究的任务书
任务书
题目：SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数研究
任务背景与研究意义
为了减少污泥处理的成本和环境污染，污泥减量成为目前污水处理领域的研究和实践热点。传统的污泥处理方式包括好氧稳定池（ASP）和厌氧消化池。这些处理方式存在着一些缺点，如占用大量土地，处理周期长，造成的污染物排放量大等。因此，研究和开发污泥减量工艺具有重要的意义。
SBROSA（SequencingBatchReactor-OxidationDitch-SludgeAge，顺序批处理-氧化沟-污泥龄）污泥减量工艺是一种相对较新的污泥处理方式，具有占地面积小、产污量少、能耗低等特点，被广泛应用于污水处理厂中。SBROSA工艺中污泥在反应器内进行有氧生物反应，将有机物转化为无机物，并将剩余污泥在缺氧或无氧条件下降解，从而实现污泥的减量。
然而，在SBROSA工艺中，内源呼吸是影响污泥固体浓度和减量效率的关键因素。内源呼吸是养分的氧化过程，通过消耗污泥中的可生化有机物来产生ATP（三磷酸腺苷），这是细胞内能源的主要来源。内源呼吸的动力学参数，如污泥颗粒内微生物的生长速率和细胞存活率，对SBROSA污泥减量工艺的性能和稳定性有重要的影响。因此，本研究将开展SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数的研究，以揭示其对污泥减量的影响及其调控机制，为污泥减量技术的优化和升级提供理论支持和应用参考。
研究目的
本研究的目的是探究SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数，并从微观层面揭示其对污泥处理效率的影响及其调控机制。具体目标如下：
1.掌握SBROSA污泥减量工艺的基本原理和内源呼吸的概念；
2.建立SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学模型，包括生长速率和死亡速率等参数；
3.通过实验和数据分析，探究内源呼吸动力学参数与污泥减量效率之间的相关性；
4.分析内源呼吸动力学参数的调节机制，探究有效的调节方法和措施；
5.探索SBROSA污泥减量工艺的性能提升方案，以优化污泥处理效率及其稳定性。
研究方法
1.研究对象
选取某一污水处理厂的SBROSA污泥减量工艺为研究对象。并采集不同处理周期、不同进水浓度、不同氧化剂控制条件下的污泥样品，用于后续实验和数据分析。
2.动力学模型建立
根据生物膜反应堆（MBBR）的经验模型，建立SBROSA污泥减量工艺的内源呼吸动力学模型，并考虑其他影响因素（如水温、PH等）的影响。使用相关软件进行参数拟合和分析，得出内源呼吸的生长速率和死亡速率等参数。
3.实验设计及数据采集
按照正交试验的方法，设计一组含有多个不同因素水平的试验方案，包括处理周期、进水浓度、氧化剂控制等条件。用于研究内源呼吸动力学参数与污泥减量效率之间的相关性。在实验过程中，记录各种条件下的反应器运行状态、污泥固体浓度、COD浓度等参数，并进行相关数据分析。实验结果将以图表的形式呈现。
4.数据分析
通过对实验数据的汇总和分析，对内源呼吸动力学参数和污泥减量效果之间的关系进行探究。并进一步分析内源呼吸动力学参数调节的机制，找出调节方法和措施，以更好地优化SBROSA污泥减量工艺的性能和稳定性。
预期成果及时间安排
1.研究成果
本研究预期通过对SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学参数的研究，揭示其对污泥减量效率的影响及其调控机制，进而为污泥减量技术的优化和升级提供理论支持和应用参考。具体成果如下：
（1）建立SBROSA污泥减量工艺中内源呼吸的动力学模型，并得出内源呼吸的生长速率和死亡速率等参数；
（2）探究内源呼吸动力学参数与污泥减量效率之间的相关性；
（3）分析内源呼吸动力学参数的调节机制，并探究有效的调节方法和措施；
（4）提出SBROSA污泥减量工艺的性能提升方案，以优化污泥处理效率及其稳定性。
2.时间安排
本研究的时间安排如下：
（1）第一阶段：文献调研和理论分析（1个月）。
（2）第二阶段：动力学模型建立及参数拟合（2个月）。
（3）第三阶段：实验设计及数据采集（3个月）。
（4）第四阶段：数据分析及成果整理（2个月）。
总计8个月。
参考文献
[1]张凌，葛铭飞.城市污水处理工艺[M].北京：化学工业出版社，2009.
[2]任兴田，于明波.污泥量的降解及其机理[J].环境科学进展，2002，14（2）：187-191.
[3]武哲刚，杨春生，王光宇等.城市污水处理的SBROSA技术[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[4]张恬月，于彭岭，张四蕾等.MBBR/内源呼吸结合系统处理低温污水的研究[J].环境科学与管理，2017，42（2）：90-94.
[5]李小峰，朱毅，马海军等.SBR内源呼吸活性污泥的降解特性[J].南水北调与水利科技，2012，10