基于BES污水處理-產(chǎn)能研究及微生物群落結(jié)構(gòu)解析的任務(wù)書

基于BES污水處理-產(chǎn)能研究及微生物群落結(jié)構(gòu)解析的任務(wù)書任務(wù)書一、背景隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，城市污水處理已經(jīng)成為了一個(gè)十分重要的問題?，F(xiàn)有的污水處理技術(shù)面臨著許多問題，如低效、高成本、污泥產(chǎn)量大等。研究一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的污水處理技術(shù)，對于優(yōu)化城市污水處理的工藝和提高處理水平具有重要的意義。基于BES的廉價(jià)、高效、環(huán)保的污水處理技術(shù)是近年來備受關(guān)注的一個(gè)研究方向。BES系統(tǒng)通過使用微生物電化學(xué)刺激的方式促進(jìn)污水中微生物代謝過程，產(chǎn)生更多的可生化物質(zhì)，進(jìn)而提高污水處理效率，減少了二次污染風(fēng)險(xiǎn)和能源消耗量。因此，基于BES的污水處理技術(shù)具有很大的應(yīng)用前景。二、任務(wù)本次研究旨在基于BES污水處理-產(chǎn)能研究及微生物群落結(jié)構(gòu)解析，深入探討B(tài)ES污水處理技術(shù)優(yōu)化方法及機(jī)理，以期為推廣和應(yīng)用提供理論支持。任務(wù)分解如下：1.研究BES系統(tǒng)在不同負(fù)載下的插入電壓與輸出電流之間的關(guān)系，探尋影響B(tài)ES系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。2.研究BES系統(tǒng)處理不同負(fù)載和流量的污水時(shí)的COD、NH3-N、NO3-N等重要指標(biāo)的變化，建立響應(yīng)模型。3.運(yùn)用高通量測序技術(shù)對污水中的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，探索微生物在BES系統(tǒng)中的作用機(jī)理及微生物群落組成與污水處理效率的關(guān)系。4.綜合以上研究結(jié)果，探討B(tài)ES污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化方法，提高處理效率和產(chǎn)能。三、方案與方法1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料BES系統(tǒng)：該系統(tǒng)由兩個(gè)電極室和一個(gè)中間培養(yǎng)基室組成。電極室為玻璃材質(zhì)，大小為500ml。電極室之間通過中間培養(yǎng)基室連接。電極采用碳纖維導(dǎo)電布，其尺寸為17cmx9cm。污水：收集城市污水處理廠的污水，過濾后加入電極室。2.實(shí)驗(yàn)流程第一步：收集不同水負(fù)荷下的輸入電壓和輸出電流數(shù)據(jù)，繪制電極功率輸出曲線。第二步：將污水加入電極室，進(jìn)行處理。每周進(jìn)行一次的取樣檢測，測定COD、NH3-N、NO3-N等指標(biāo)。對污水處理過程中的變化進(jìn)行分析。第三步：對取樣所得污水進(jìn)行微生物群落分析，處理樣品通過高通量測序技術(shù)進(jìn)行測序。通過分析微生物群落組成和變化，探索微生物在BES系統(tǒng)中的生態(tài)機(jī)制。第四步：綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討B(tài)ES污水處理技術(shù)的優(yōu)化方法，從而提升處理效率和產(chǎn)能。四、預(yù)期結(jié)果1.建立BES系統(tǒng)負(fù)荷與電極功率輸出曲線，分析污水負(fù)荷和電極功率輸出之間的關(guān)系。2.建立BES系統(tǒng)與COD、NH3-N、NO3-N等指標(biāo)之間的響應(yīng)模型，探究不同水負(fù)荷下的水處理效率。3.通過高通量測序技術(shù)深入解析污水中的微生物群落，探索微生物在BES系統(tǒng)中的作用機(jī)理及其與污水處理效率的關(guān)系。4.提出BES系統(tǒng)的優(yōu)化方法，從而提高處理效率和產(chǎn)能。五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算本研究計(jì)劃共需經(jīng)費(fèi)XXXX元，主要包括以下項(xiàng)目：1.BES系統(tǒng)制備及實(shí)驗(yàn)材料費(fèi)用：800元2.實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及耗材費(fèi)用：400元3.微生物高通量測序技術(shù)費(fèi)用：300元4.學(xué)術(shù)會(huì)議和出版物費(fèi)用：200元5.研究人員勞務(wù)報(bào)酬：800元六、研究時(shí)間安排本次研究預(yù)計(jì)周期為6個(gè)月，具體時(shí)間安排如下：第一月：實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備和BES系統(tǒng)制備第二月：電極功率輸出曲線的繪制和分析第三-四月：污水處理指標(biāo)變化的分析和響應(yīng)模型的建立第五月：微生物群落分析第六月：結(jié)合以上數(shù)據(jù)，探討B(tài)ES污水處理技術(shù)的優(yōu)化方法，撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文。七、研究成果本研究主要成果包括以下幾個(gè)方面：1.建立BES系統(tǒng)負(fù)荷與電極功率輸出曲線，分析污水負(fù)荷和電極功率輸出之間的關(guān)系。2.建立BES系統(tǒng)與COD、NH3-N、NO3-N等指標(biāo)之間的響應(yīng)模型，探究不同水負(fù)荷下的水處理效率。3.針對微生物群落分析的結(jié)果，探究微生物在BES系統(tǒng)中的作用機(jī)理及其與污水處