基于亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化的脱氮耦合工艺及其控制策略研究的开题报告

基于亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化的脱氮耦合工艺及其控制策略研究的开题报告开题报告题目：基于亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化的脱氮耦合工艺及其控制策略研究一、研究背景随着城市化进程的加速以及人口和经济的快速增长，城市污水处理厂的出水标准也越来越高。其中，氮污染是比较严重的问题之一。目前，传统的生物脱氮技术主要采用硝化和反硝化技术，但是存在一些缺陷，如对运行条件、污水质量等要求较高，易发生氮磷错配等问题。而亚硝化和厌氧氨氧化技术的引入可以有效地解决这些问题，许多研究表明，这两种技术可以耦合应用来实现高效率、稳定可靠的生物脱氮。因此，本研究旨在探讨亚硝化和厌氧氨氧化技术与反硝化技术的耦合应用，在脱氮过程中达到更高的脱氮效率和更低的能耗水平，并且设计相应的控制策略，提高该技术的工程应用价值。二、研究目的1.系统了解亚硝化、厌氧氨氧化以及反硝化技术的基本原理和实现方法。2.探究亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化耦合技术的脱氮效率和稳定性，并对其进行工程优化。3.分析影响耦合技术运行稳定性的因素及其相互关系，制定相应的控制策略。4.验证耦合技术方案的可行性和可靠性。三、研究内容1.系统研究亚硝化与厌氧氨氧化的基本原理和实现方法，建立反硝化模型，并进行模拟分析。2.考虑污染物浓度的变化，研究脱氮过程中的动态特性和影响因素。3.设计反硝化生物反应器，研究耦合脱氮技术的脱氮效率和稳定性。4.对耦合脱氮过程中的关键环节进行优化，并制定相应的控制策略，提高其运行稳定性和效率。5.进行实验验证，并分析其经济和环保效益。四、研究方法1.文献调研法：调研国内外相关的文献和资料。2.实验研究法：设计实验方案，进行实验验证。3.模拟分析法：建立模型，通过计算机模拟分析反应器内氮素转化及各阶段氮素浓度分布等。4.统计分析法：对实验结果进行统计分析，寻找因素之间的关系。五、参考文献1.Yu,R.,Wang,T.,Li,J.,&Li,X.(2020).CouplingAnammoxandreversedenitrificationfornitrogenremovalfromwastewater:Acriticalreview.Bioresourcetechnology,307,123239.2.Lv,W.,Liu,X.,Chen,H.,Wang,Y.,Sun,X.,&Feng,C.(2019).Enhancednitrogenremovalbycouplinganammoxwithdenitrificationatdifferentorganicloadingratesinsequencingbatchreactors.Bioresourcetechnology,287,121430.3.Chen,Y.,Liu,Y.,Zheng,J.,Lin,J.,Qiao,L.,Liu,B.,&Li,X.(2018).Feasibilitystudyontheenhancednitrogenremovalfromwastewaterbyintegratingpartialaerobicgranularsludgeandreversedenitrification.Chemosphere,194,739-746.4.Xu,X.,Liu,Y.,Chen,H.,Wang,S.,Liang,H.,&Liu,Y.(2019).Nitrogenremovalfromwastewaterbyintegratinganaerobicammoniaoxidationwithdenitrification:Areview.JournalofCleanerProductio