同步硝化反硝化與反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷微生物特性研究的開題報(bào)告

同步硝化反硝化與反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷微生物特性研究的開題報(bào)告一、選題背景及研究意義氮和磷是污水中的主要污染物，直接排放會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，對水體生態(tài)和環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響?，F(xiàn)有的污水處理工藝大多采用生化法，其中硝化反硝化和反硝化除磷是常用的兩種技術(shù)。傳統(tǒng)的硝化反硝化法和反硝化除磷法都存在一些缺陷，比如硝化反硝化法只能有效地去除氨氮，而對于較高濃度的硝酸鹽氮則處理效果較差；反硝化除磷法雖然可以去除磷和氮，但是需要較為嚴(yán)格的操作條件，例如低氮條件、硝酸鹽濃度等等，難以掌控。近年來，一些研究表明，將硝化反硝化法與反硝化除磷法結(jié)合起來，通過微生物菌絲的協(xié)同作用，可以達(dá)到更好的處理效果。這種結(jié)合技術(shù)被稱為反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)，具有操作簡單、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。本研究旨在深入探究反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)中微生物的特性及反應(yīng)機(jī)制，為該技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和推廣提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。二、研究方案及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究分為室內(nèi)試驗(yàn)和野外試驗(yàn)兩部分。室內(nèi)試驗(yàn)主要是通過對微生物的形態(tài)特征和分子生態(tài)學(xué)的研究，掌握微生物在不同條件下的生長、代謝和互惠作用等特性。室內(nèi)試驗(yàn)中采用的主要方法包括PCR擴(kuò)增、質(zhì)譜分析、回歸分析等。野外試驗(yàn)主要是通過構(gòu)建反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷的污水處理系統(tǒng)，并利用實(shí)際污水進(jìn)行處理，驗(yàn)證該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的效果。著重觀察濁度、COD、氨氮、TN、TP等指標(biāo)的變化情況，并且對比傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)和反硝化除磷法的效果。同時，對污水處理系統(tǒng)中的微生物進(jìn)行采樣和分析，掌握微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。三、預(yù)期研究結(jié)果及創(chuàng)新點(diǎn)本研究主要預(yù)期的成果有：1.深入掌握反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)中微生物的形態(tài)和分子特性，進(jìn)一步了解其反應(yīng)機(jī)理；2.野外試驗(yàn)中，比較反硝化除磷耦合強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)和傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的效果，驗(yàn)證該技術(shù)的治理效果以及經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性；3.探索了一種新型的污水處理技術(shù)，豐富了污水處理技術(shù)的研究內(nèi)容，具有一定的創(chuàng)新意義。四、工作計(jì)劃及進(jìn)度安排本研究將其中室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和野外試驗(yàn)并行進(jìn)行，預(yù)計(jì)項(xiàng)目周期為18個月，過程及主要任務(wù)如下：第1-3個月：文獻(xiàn)查閱、理論學(xué)習(xí)、研究問題確定第4-6個月：室內(nèi)試驗(yàn)策劃和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備第7-12個月：室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析第13-18個月：野外試驗(yàn)的構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析和總結(jié)撰寫五、參考文獻(xiàn)1.Bai,L.etal.Couplingactivatedsludgeandmembranebioreactor(MBR)forsimultaneousnitrification,denitrificationandphosphorusremovalfromwastewater[J].Bioresourcetechnol.2009,100(4),1623-1629.2.Xie,S.,Yin,F.,Zheng,J.,etal.Performanceandmicrobialcharacteristicsofa“denitrificationphosphorusremoval”combinedtechnologyusingpolyphosphateaccumulatingorganisms[J].Bioresourcetechnol.2017,232,24-32.3.Niu,Q.,Zheng,X.,Xu,X.,etal.Biologicalnutrientremovalfrommunicipalwastewateremployinganov