多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)-異養(yǎng)耦合脫氮工藝研究的開題報告

多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮工藝研究的開題報告一、選題背景與意義氮是生物體排出的主要廢氣之一，而大量氮的排放會給水環(huán)境造成極大的壓力，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化和缺氧等問題。因此，對于氮的去除具有重要的生態(tài)和環(huán)保意義。目前，傳統(tǒng)的脫氮方法主要是硝化—反硝化法，但這種方法存在著處理效率低、能耗高、設(shè)備復(fù)雜等缺點。近年來，一些新型的脫氮技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其中多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)備受關(guān)注。多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)將厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥作為基質(zhì)，配合適當(dāng)?shù)姆聪趸蛳趸诓煌纳持羞M(jìn)行自養(yǎng)、異養(yǎng)反硝化或自養(yǎng)、異養(yǎng)硝化，從而實現(xiàn)脫除氮的目的。這種技術(shù)不僅可減少能耗和養(yǎng)分流失，同時能有效提高氮的去除效率，具有很高的應(yīng)用價值。二、研究內(nèi)容本研究將通過對多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)的研究，包括顆粒污泥的制備和獲取、反硝化菌或硝化菌的篩選和培養(yǎng)、基質(zhì)的配合與優(yōu)化以及不同環(huán)境條件下的脫氮效率等方面進(jìn)行深入探究，旨在提高該技術(shù)的脫氮效率、降低設(shè)備投入和運(yùn)行成本，為河湖水體氮的去除提供有效手段。具體研究內(nèi)容如下：1.篩選和培養(yǎng)對多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)有關(guān)的反硝化菌或硝化菌，并分別對其進(jìn)行特性分析。2.設(shè)計實驗方案，制備不同比例的基質(zhì)，探究不同基質(zhì)配比對脫氮效率的影響。3.通過搭建生態(tài)環(huán)境模擬裝置，建立不同生境條件下的脫氮實驗平臺，開展多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮工藝優(yōu)化研究，分析不同條件對脫氮效率的影響。4.對多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益進(jìn)行評估和分析。三、研究計劃本研究計劃預(yù)計用時三年，主要工作如下：第一年：1.回顧多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)相關(guān)研究，分析其現(xiàn)狀和存在的問題。2.篩選出適宜的反硝化菌或硝化菌，并進(jìn)行培養(yǎng)，進(jìn)行特性分析。3.通過實驗分析確定不同比例的基質(zhì)配比，確定一組較為優(yōu)化的基質(zhì)配比，為進(jìn)一步實驗做鋪墊。第二年：1.設(shè)計實驗方案，確定研究采用的生態(tài)環(huán)境模擬裝置，并對反硝化菌或硝化菌進(jìn)行接種。2.確定實驗條件，進(jìn)行多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮實驗，分析不同生態(tài)環(huán)境下的脫氮效率，以及不同反硝化菌或硝化菌的脫氮效率。第三年：1.建立多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益評估體系，對其進(jìn)行評估和分析。2.結(jié)合實驗數(shù)據(jù)分析和技術(shù)評估結(jié)果，對多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和歸納，提出下一步改進(jìn)和完善的方向。四、預(yù)期成果本研究主要預(yù)期成果包括：1.篩選和培養(yǎng)反硝化菌或硝化菌，并進(jìn)行特性分析。2.確定一組優(yōu)化的基質(zhì)配比方案，探究不同基質(zhì)配比對脫氮效率的影響。3.研究多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)在不同生態(tài)環(huán)境下的脫氮效率，得出最優(yōu)方案。4.建立多基質(zhì)環(huán)境自養(yǎng)—異養(yǎng)耦合脫氮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)