人工快滲系統(tǒng)除磷方法和多段處理工藝研究的開題報告

人工快滲系統(tǒng)除磷方法和多段處理工藝研究的開題報告開題報告題目：人工快滲系統(tǒng)除磷方法和多段處理工藝研究一、研究背景和意義在城市化進程不斷加速的今天，城市生活污水的治理問題已經(jīng)成為各地政府廣泛關注的焦點。生活污水中的磷元素是誘發(fā)水體富營養(yǎng)化的重要原因之一，對于保護水資源和防止水體富營養(yǎng)化具有重要的意義。傳統(tǒng)的磷元素去除方式多采用化學沉淀法，但該方法存在投藥量大、處理難度高、操作流程復雜等諸多問題。近年來，研究發(fā)現(xiàn)采用人工快滲系統(tǒng)可以有效降低磷元素的含量。人工快滲系統(tǒng)具有體積小、運行穩(wěn)定、工藝簡單等特點，逐漸得到了廣泛的應用。目前，國內(nèi)外在人工快滲系統(tǒng)除磷方面的相關研究還相對較少，且多數(shù)研究側(cè)重于系統(tǒng)構建和運行機理探究。因此，本研究旨在進一步深入研究人工快滲系統(tǒng)除磷的方法和多段處理工藝，探索適合不同地區(qū)水環(huán)境的治理策略，具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。二、研究內(nèi)容和目標本研究將從以下兩個方面展開：1.人工快滲系統(tǒng)除磷方法研究該部分重點研究人工快滲系統(tǒng)除磷的機理和影響因素，探究不同除磷劑對系統(tǒng)除磷效果的影響，建立人工快滲系統(tǒng)除磷的量化模型，為后續(xù)多段處理工藝的構建提供科學依據(jù)。2.多段處理工藝研究該部分旨在研究人工快滲系統(tǒng)在現(xiàn)有水環(huán)境治理技術中的應用，探究人工快滲系統(tǒng)和生物處理系統(tǒng)的耦合方法、最優(yōu)運行模式和處理效果，為人工快滲系統(tǒng)在實際工程應用中的推廣和應用提供支持。本研究旨在為人工快滲系統(tǒng)除磷技術的推廣和應用提供有力的科學支持，促進水環(huán)境的治理和保護。三、研究方法本研究將采用實驗研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，具體包括以下幾個步驟：1.人工快滲系統(tǒng)除磷方法實驗在實驗室內(nèi)建立人工快滲系統(tǒng)，控制進水水質(zhì)參數(shù)，采用不同除磷劑進行除磷實驗，收集數(shù)據(jù)，分析探究除磷機理和影響因素。2.多段處理工藝實驗在實驗室內(nèi)構建人工快滲和生物處理系統(tǒng)，并進行多段處理實驗，收集系統(tǒng)處理效果、進出水水質(zhì)參數(shù)及其變化規(guī)律，分析探究不同運行模式下系統(tǒng)的效果和優(yōu)化方案。3.數(shù)值模擬采用ANSYS等數(shù)值模擬軟件，建立人工快滲系統(tǒng)的數(shù)值模型，分析探究水流動、磷元素輸移和去除規(guī)律，為人工快滲系統(tǒng)的設計和優(yōu)化提供科學依據(jù)。四、預期成果1.掌握人工快滲系統(tǒng)除磷的機理和影響因素，建立人工快滲系統(tǒng)除磷的量化模型。2.研究人工快滲系統(tǒng)和生物處理系統(tǒng)的耦合方法、最優(yōu)運行模式和處理效果，為系統(tǒng)的工程應用提供支持。3.發(fā)表2-3篇相關論文和1篇本科畢業(yè)論文，為水環(huán)境治理和保護提供有力的科學支持和技術保障。五、可行性分析本研究采用實驗研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，建立人工快滲系統(tǒng)除磷的量化模型和多段處理工藝的設計優(yōu)化方案。實驗室實施周期較短，且為現(xiàn)有的成熟技術，實驗條件較為簡便易行，能夠保證研究的可行性。六、研究進度安排本研究計劃分為三個階段進行，具體進度安排如下：第一階段（2021/09-2022/01）：文獻梳理和理論研究，建立人工快滲系統(tǒng)的數(shù)值模型。第二階段（2022/02-2022/08）：人工快滲系統(tǒng)除磷方法實驗和多段處理工藝實驗，分析數(shù)據(jù)和探究影響因素。第三階段（2022/09-2023/01）：數(shù)據(jù)分析和文獻總結(jié)，撰寫論文和本科畢業(yè)論文。七、參考文獻1.CuiM.,ZhangY,LiY.Phosphorusremovalmethodologiesinconstructedwetlands,removalmechanismandinfluencingtechnology.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2017:24(22).2.ZhangS,HuangS,WangT,etal.Theroleofkeyinfluencingfactorsduringphosphorusremovalinartificialsoil-aeratedconstructwetlands.WaterScienceandTechnology,2017:76(11).3.ZhongXJ,YeRJ,YangLX,etal.Effectsofoperationalparametersonphosphorousremovalinbiologicalaeratedfilter(BAF)formunicipalwastewatertreatment.JournalofEnvironmentalScience,2018:66.4.LiangY,LiK,LyuS,etal.Functionsandmechanismsofbiologicalaeratedfilter(BAF)inurbanwastewatertreatment[A].Bio-technologyinwaterandwastewatertreatment[M].SpringerSingapore.2020.5.MaXX,YanJL.Effectsofdifferentstructuresandfillersontheefficiencyofvertical-flowconstructedw