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reactor technology
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Sludge Volume Index（SVI）和Chemical Oxygen Demand（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落结构的变化，研究微生物落的演替机理。
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。
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
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. Chen Y, Chen Y, Wang W, et al. Nitrogen and phosphorus removal by a novel batch-wise EBfR system with coupling internal circulation and recirculation[J]. Bioresource Technology, 2019, 282: 49-57.
2. Li W, Li Y F, Liang H, et al. Enhanced simultaneous removal of nitrogen and phosphorus by aerobic granular sludge process in sequencing batch reactor[J]. Bioresource Technology, 2017, 224: 399-407.
3. Liu X, Ma Y, Wang H, et al. The roles of calcite and phosphorus-solubilizing bacteria in phosphorus removal from wastewater[J]. Water Research, 2019, 148: 483-493.
4. Mao X, Wu W, Zhang L, et al. Enhanced Biological Nutrient Removal by Inoculating a Low-Carbon-Source Enriched ABR-Activated Sludge for Pulp-and-Paper Wastewater Treatment[J]. CLEAN-Soil, Air, Water, 2019, 47(9): 1800728.

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