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CAST工艺强化脱氮除磷及其过程控制的基础研究的开题报告

一、选题背景

随着我国经济社会的快速发展，水污染日趋严重，如何高效地去除水中的氮和磷，成为了环保领域的热门研究方向。传统的生物处理技术存在运行周期长、处理效果不稳定等问题，为此，越来越多的研究者开始关注物化处理技术的发展。其中，CAST工艺是一种具有广泛应用前景的新型物化处理技术，其通过碱加酸沉淀、聚合、颗粒形成等步骤，实现了一次性去除水中的氮和磷。但目前尚缺乏深入的研究与探究，为此，本研究以CAST工艺强化脱氮除磷及其过程控制为研究内容。

二、选题意义

1.环保意义：CAST工艺可以一次性去除水中的氮和磷，为污染物重点控制提供了一种高效而可行的方案。

2.经济意义：传统的生物处理技术存在运行周期长、处理效果不稳定等问题，而CAST工艺则能够有效地减少处理周期和成本。

3.实用价值：研究CAST工艺强化脱氮除磷及其过程控制，有助于进一步完善CAST工艺研究体系，提高其在实际应用中的效果和稳定性。

三、研究内容和研究方法

1.研究内容

本研究旨在探究CAST工艺强化脱氮除磷的关键技术和过程控制方法，具体包括以下几个方面：

a.研究CAST工艺去除水中氮和磷的反应机理和过程，揭示其优点和限制因素。

b.研究不同水质状况下CAST工艺的适用性和操作参数，分析其对去除效果及稳定性的影响。

c.研究过程中生成的反应产物，评估对环境的影响和成本效益的可行性。

d.建立CAST工艺强化脱氮除磷的控制模型，优化过程参数和操作控制策略。

2.研究方法

本研究将以实验研究和数学建模相结合的方式，深入分析CAST工艺强化脱氮除磷的关键技术和过程控制方法：

a.实验研究：通过实验室小样实验，研究CAST工艺去除水中氮和磷的反应机理和过程，寻找最优化经济效益和环境负担之间的平衡点。

b.数学建模：根据实验数据建立CAST工艺脱氮除磷的控制模型，进行过程参数优化和操作控制策略模拟，对模型的有效性和稳定性进行验证。

四、预期研究成果

本研究将力求达到以下预期研究成果：

a.深入探究CAST工艺强化脱氮除磷的反应机理和过程，全面评估CAST工艺在脱氮除磷中的优缺点和应用前景；

b.建立CAST工艺脱氮除磷的控制模型，实现过程化控制的有效性和稳定性；

c.为工业应用提供直接参考和借鉴，为推动CAST工艺解决水污染问题提供重要的科学依据。

注：CAST工艺，指物理-化学-生物联合处理工艺。