SBR单级好氧生物除磷机理研究的开题报告

SBR单级好氧生物除磷机理研究的开题报告开题报告SBR单级好氧生物除磷机理研究背景由于人口增多、城市化进程加快和农业产生的氮、磷等化学物质的大量排放，导致水体中总氮、总磷含量呈逐年增加的趋势。其中，总磷的含量是造成水体富营养化的主要因素之一。因此，如何有效地去除水体中的总磷，对于保护和治理水体富营养化具有重要的意义。好氧生物除磷技术是目前最为流行的除磷技术之一，该技术通过靠微生物的代谢活动，使有机物中的磷元素被生物固定在微生物体内或胞外，实现总磷的去除。单级好氧生物除磷工艺通过优化SludgeVolumeIndex（SVI）和ChemicalOxygenDemand（COD）负荷比等工艺控制参数，提高好氧生物池内PHB含量、反硝化菌的活性和好氧细菌的代谢能力，达到高效去除总磷的目的。因此，本研究旨在探究单级好氧生物除磷的机理，为优化工艺控制参数和提高除磷效率提供理论基础和实践指导。研究内容1.收集文献，了解好氧生物除磷原理和机理，建立理论框架。2.设计并搭建单级好氧生物除磷实验系统，探究反硝化菌、碳源和好氧细菌生长参数的影响。3.采用分子生物学技术分析厌氧异养硝化-好氧除磷反应中细菌群落结构的变化，研究微生物群落的演替机理。4.对实验系统中的COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP等参数进行监测，探究不同工艺控制参数对总磷去除率的影响。成果预期1.建立了单级好氧生物除磷的理论研究框架，探究了反硝化菌、碳源和好氧细菌生长参数对除磷效率的影响。2.研究了厌氧异养硝化-好氧除磷过程中微生物群落的演替机理，为探究好氧除磷机制提供了理论基础。3.探究不同工艺控制参数对总磷去除率的影响，为实际工程应用提供了参考。4.取得以下科研成果：（1）发表1-2篇学术论文。（2）完成硕士学位论文，获得硕士研究生学位。（3）参与1-2个省级以上科研项目，积累科研经验，提高科研能力。研究方法1.文献资料收集和分析通过收集国内外的相关文献和数据资料，了解好氧生物除磷和微生物群落结构演替的理论研究和现实应用情况，建立理论研究框架。2.实验室模拟除磷反应搭建单级好氧生物除磷实验系统，探究反硝化菌、碳源和好氧细菌生长参数对除磷效率的影响；采用分子生物学技术分析在厌氧异养硝化-好氧除磷反应中细菌群落结构的变化，研究其演替机理。3.分析实验数据分析实验系统中的COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP等参数的变化情况，探究不同工艺控制参数对除磷效果的影响；对实验数据进行统计处理、图像化展示，并结合已有的理论框架进行解释和分析。计划安排时间安排2022.9-2023.1文献调研和分析2023.2-2023.7实验室工作和实验数据采集、分析2023.8-2023.11数据分析和论文撰写2023.12-2024.1论文修改和完善预算安排科研经费：人力费用40000元，材料费用15000元，实验室设备购置费用10000元，交通、出版等其他费用2000元，总计67000元。参考文献1.ChenY,ChenY,WangW,etal.Nitrogenandphosphorusremovalbyanovelbatch-wiseEBfRsystemwithcouplinginternalcirculationandrecirculation[J].BioresourceTechnology,2019,282:49-57.2.LiW,LiYF,LiangH,etal.Enhancedsimultaneousremovalofnitrogenandphosphorusbyaerobicgranularsludgeprocessinsequencingbatchreactor[J].BioresourceTechnology,2017,224:399-407.3.LiuX,MaY,WangH,etal.Therolesofcalciteandphosphorus-solubilizingbacteriainphosphorusremovalfromwastewater[J].WaterResearch,2019,148:483-493.4.MaoX,WuW,ZhangL,etal.EnhancedBiologicalNutrientRemovalbyInoculatingaLow-Carbon-SourceEnrichedABR-Acti