全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)研究的開題報(bào)告

全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)研究的開題報(bào)告開題報(bào)告題目：全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)研究一、研究背景及意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，城市污水處理成為了一個(gè)重要的環(huán)保問題。不僅污水處理廠的處理效率和處理水質(zhì)要求逐年提高，而且隨著研究的深入和新材料新工藝的不斷應(yīng)用，污水處理技術(shù)和效率得到了很大的提升。其中，脫氮處理是城市污水處理的重要一環(huán)。目前常見的脫氮方式為硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，這兩個(gè)反應(yīng)都需要菌群來發(fā)揮作用。而隨著人們對(duì)于對(duì)脫氮顆粒污泥的認(rèn)識(shí)越來越深入，越來越多的研究者將眼光放到了顆粒污泥上，通過其豐富的生態(tài)群落特征和過濾作用來進(jìn)行污水脫氮。全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥是一種新型的處理方式，通過利用自養(yǎng)菌群和顆粒污泥的過濾作用來實(shí)現(xiàn)污水脫氮。因此，開展全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)研究是十分有必要的。二、研究內(nèi)容及方法1.研究內(nèi)容本研究將通過以下方面對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥進(jìn)行研究：（1）對(duì)顆粒污泥進(jìn)行采集、分離、篩選等處理，獲得顆粒污泥樣本。（2）通過生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，構(gòu)建全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的生態(tài)環(huán)境，并持續(xù)監(jiān)測(cè)污泥的生態(tài)群落及其進(jìn)化過程。（3）通過微生物學(xué)和分子生物學(xué)的方法，對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的菌群結(jié)構(gòu)及其代謝功能進(jìn)行深入分析和研究。（4）通過比較分析，探討全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的處理效果、穩(wěn)定性及其與常規(guī)處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定其適用范圍和優(yōu)化方向。2.研究方法（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過對(duì)顆粒污泥進(jìn)行采集、分離、篩選等處理，篩選出具備自養(yǎng)脫氮能力的顆粒污泥，設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)控，以保證反應(yīng)器中脫氮效果的最大化。（2）菌群結(jié)構(gòu)的分析通過PCR擴(kuò)增和高通量測(cè)序等方法，對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。同時(shí)，可以利用熒光原位雜交技術(shù)（FISH）對(duì)靶標(biāo)細(xì)菌進(jìn)行染色，從而直接觀察細(xì)菌的生長位置和數(shù)量。（3）代謝功能的研究通過測(cè)定反應(yīng)器中污水處理前后的物理化學(xué)指標(biāo)，結(jié)合微生物學(xué)和分子生物學(xué)的技術(shù)手段，對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的代謝能力進(jìn)行深入研究，探討其代謝途徑及其影響因素。三、研究預(yù)期成果通過本研究，期望得到以下預(yù)期成果：（1）建立了全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的生態(tài)環(huán)境和反應(yīng)器，優(yōu)化掌握了全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法。（2）深入研究了全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的菌群結(jié)構(gòu)和代謝功能，探討了其在污水處理方面的優(yōu)缺點(diǎn)，為建立更優(yōu)秀的污水處理技術(shù)提供了參考依據(jù)。（3）獲得了諸多研究數(shù)據(jù)和知識(shí)，提高了對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣和發(fā)展。四、研究進(jìn)度及計(jì)劃本研究的預(yù)期時(shí)間為2年，具體時(shí)間安排如下：第一年：1.采集、分離、篩選全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥。2.構(gòu)建全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并對(duì)其生態(tài)群落監(jiān)測(cè)和調(diào)控。3.對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的代謝功能和菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步分析和研究。第二年：1.對(duì)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的代謝功能和菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析和研究。2.比較分析全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥與其他脫氮處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定其適用范圍和優(yōu)化方向。3.撰寫研究報(bào)告和論文。五、參考文獻(xiàn)1.陸坤龍.全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及應(yīng)用研究[D].上海:上海市綠化和市容管理職業(yè)學(xué)院,2019.2.楊虎躍,吳學(xué)武.脫氮顆粒污泥生態(tài)學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.3.張國強(qiáng).近幾年全程自養(yǎng)型脫氮顆粒污泥研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2017,26(1):160-167.4.ChangW.,ZhangF.L.,LeiH.,etal.Characteristicsandcultivationofautotrophicnitrogenremoval