一体式膜生物反应器膜污染控制的研究的开题报告.docx

一体式膜生物反应器膜污染控制的研究的开题报告

开题报告：一体式膜生物反应器膜污染控制的研究

一、研究背景

随着人口的增加和工业的发展，污水排放量呈现逐年上升的趋势。为了保护水环境，污水处理成为一项必需的任务。其中膜生物反应器是一种高效、可靠、低运行成本的污水处理技术之一，被广泛应用于城市污水、工业废水和农业污水的处理。

然而，膜生物反应器在长期运行中，容易出现膜污染问题，导致膜通量下降、能耗提高、处理效果降低等问题。因此，研究如何有效地控制膜污染，提高膜生物反应器的稳定性和污水处理效率，对于推广和应用膜生物反应器具有重要的意义。

二、研究目的和内容

本研究旨在探讨一体式膜生物反应器中膜污染的产生机制和控制方法，以提高膜生物反应器的稳定性和污水处理能力。具体来说，本研究将从以下几个方面展开：

1.膜污染的产生机制：通过对腐败菌、胶体颗粒、微生物胞体等污染物与膜的交互作用进行分析，深入了解膜污染的产生机制。

2.膜污染的诊断和监测方法：结合膜压力、通量、污染物浓度等指标，研究膜污染的诊断和监测方法，实时了解膜的运行状况和膜污染的严重程度。

3.膜污染的控制方法：综合运用物理、化学和生物学的方法，研究膜污染的控制方法，包括表面改性、施加气泡、清洗等措施，以提高膜生物反应器的稳定性和污水处理效率。

4.实验设计与数据分析：利用一体式膜生物反应器进行相关实验，采集并分析实验数据，并进行统计学分析和数据处理，验证研究结论的可靠性和科学性。

三、研究意义和预期成果

本研究的主要意义在于：

1.探究一体式膜生物反应器中膜污染的产生机制和控制方法，为膜生物反应器的高效和稳定运行提供理论和实践支持。

2.提高污水处理效率，保护水环境，促进可持续发展。

预期的成果包括：

1.掌握一体式膜生物反应器膜污染的产生机制和监测方法，并研究有效的膜污染控制方法，提高膜生物反应器的污水处理能力和稳定性。

2.发表高水平的科研论文，参加国内外学术会议，与同行交流，提高学术影响力和国际知名度。

四、研究方法和步骤

1.文献综述：对一体式膜生物反应器和膜污染控制的相关文献进行系统评价和综述。

2.设计实验：设计一批一体式膜生物反应器的实验，探究不同操作参数对膜污染的影响，如通量、温度、PH值、水力停留时间等。

3.实验操作：根据实验设计，采取相应的操作策略，采集实验数据并进行分析取得有意义的数据。

4.数据分析：对实验数据进行统计学分析，并利用适当的软件，完成图像表述，便于结论展现。

5.结论验证：验证结论的可靠性和科学性，提出进一步研究的方向和建议。

五、存在的问题与解决方案

1.膜污染的监测方法不够全面和深入：通过搜集相关文献和向同行请教，开展课题前的文献调研和实验操作策略设计，以综合和科学的方法解决该问题。

2.实验中可能遇到的操作问题难以解决：通过充分组织实验前的准备工作，确保设备、仪器等全部处于正常运转状态，并保证实验室安全，避免出现操作问题。

六、研究进度安排

第一年：

1.进行文献综述，掌握目前的研究进展情况和存在的问题。

2.研究膜污染的产生机制，确定并建立膜污染的实验模型，为后期实验奠定基础。

3.针对实验所用设备、仪器进行实验操作策略设计，安排并准备好实验所需的材料和试剂。

第二年：

1.开展实验操作，记录和采集实验数据。

2.针对实验数据进行统计学分析，并完成图形展示和数据表格。

3.结合实验数据，探讨膜污染的控制方法，并开展膜污染控制的实验研究。

第三年：

1.结合实验数据，总结膜污染的产生机制和控制方法，并得出结论。

2.编写论文，撰写研究报告，并准备参加国内外相关学术会议。