電極生物法強化AO工藝反硝化實驗研究的開題報告

電極生物法強化AO工藝反硝化實驗研究的開題報告一、選題背景隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量的氮肥和有機肥的使用使土壤和水體中的氮化合物濃度急劇上升，引起了嚴重的水體污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。為了減少氮化物的污染，許多國家采用了生物處理技術(shù)，其中包括生物膜反應(yīng)器（MBR）和活性污泥法（AS）。此外，AO（anoxic-oxic）工藝被廣泛應(yīng)用于生活污水和工業(yè)廢水的處理中。然而，盡管AO工藝已經(jīng)取得了良好的處理效果，仍然存在著一些問題，比如反硝化的效果不佳。因此，需要探索一種新的方法來強化AO工藝的反硝化效果。二、研究內(nèi)容本研究將嘗試使用電極生物法來強化AO工藝的反硝化。電極生物法是一種利用微生物與電化學(xué)反應(yīng)共同將廢水中有機物質(zhì)分解為水和二氧化碳的技術(shù)。它不僅能夠去除有機物質(zhì)和氮化物，還可以產(chǎn)生電能。因此，它具有很大的應(yīng)用潛力。本研究將建立一個電極生物反應(yīng)器，將其與AO工藝結(jié)合起來。在反應(yīng)器中，將通過調(diào)節(jié)氧氣濃度和氮氣濃度等條件，來探索電極生物法對AO工藝反硝化效果的影響。三、研究目的和意義本研究旨在探索電極生物法強化AO工藝的反硝化效果，以提高其在廢水處理中的應(yīng)用效果。同時，本研究也將提供新的思路和方法來解決廢水處理中的氮化物污染問題。最終，本研究將為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。四、研究方法1.設(shè)計和搭建電極生物反應(yīng)器。2.采用AO工藝在反應(yīng)器中進行處理并測量反硝化效果。3.修改反應(yīng)器中的氧氣濃度和氮氣濃度等條件來探索電極生物法對AO工藝反硝化效果的影響。4.采用化學(xué)分析和分子生物學(xué)方法對反應(yīng)器中微生物的分布和活性進行分析。五、研究預(yù)期結(jié)果1.通過探索電極生物法強化AO工藝的反硝化效果，提高其在廢水處理中的應(yīng)用效果。2.提供新的思路和方法來解決廢水處理中的氮化物污染問題。3.對反應(yīng)器中微生物的分布和活性進行分析，為進一步研究提供數(shù)據(jù)支持。六、論文結(jié)構(gòu)安排1.緒論2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀3.研究內(nèi)容與方法4.預(yù)期結(jié)果與討論5.結(jié)論6.參考文獻七、進度計劃第一年1.設(shè)計和搭建電極生物反應(yīng)器。2.采用AO工藝在反應(yīng)器中進行處理并測量反硝化效果。第二年1.修改反應(yīng)器中的氧氣濃度和氮氣濃度等條件來探索電極生物法對AO工藝反硝化效果的影響。2.采用化學(xué)分析和分子生物學(xué)方法對反應(yīng)器中微生物的分布和活性進行分析。第三年1.撰寫論文，準備答辯。2.參與國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議和研討會，與同行交流研究成果。八、參考文獻1.WuS.,ZhongC.,WuZ.,etal.PerformanceandmicrobialcommunitydynamicsinacombinedbioelectrochemicalanddenitrifyingsystemappliedtomunicipalwastewaterwithlowC/Nratios.BioresourceTechnology,2019,280:404-413.2.ZhangW.,ZhuX.,ZhouH.,etal.Nitrogenremovalbyanoveldual-chamberbio-electrochemicalsystem:Effectofdissolvedoxygenandcarbonsource.BioresourceTechnology,2016,211:472-478.3.WangX.,FengC.,LiY.,etal.Electricitygeneration,simultaneousnitrification,anddenitrificationinasinglechambermicrobialfuelcell/nitrifying-denitrifyingsequencingbatchreactorwithanenhancedcathodicbiofilm.Bioelectrochemistry,2019,125:42-48.4.WeiY.,LiuJ.,LiangP.,etal.Granularactivatedcarbonenhancedanoxic/oxicprocessfornitrogenremovalfromlowcarbontonitrogenratiowastewater.BioresourceTechnology,2018,262:1-9.5.LvY.,XuY.,JiangL.,etal.Anovelbaffledreactorcouplingpartialnitrit