一体化脱氮除磷曝气生物滤池处理生活污水的效能及微生物种群结构研究的开题报告.docx

一体化脱氮除磷曝气生物滤池处理生活污水的效能及微生物种群结构研究的开题报告

一、研究背景和意义

生活污水是一种典型的有机物和营养盐含量高、微生物浓度大的水体，其中的氮和磷元素是重要的污染物，因其极易引起水体富营养化，给水体生态系统带来危害，引起了人们广泛的关注。因此，对生活污水进行有效的处理和脱氮除磷是必要的。

传统的污水处理方式大多采用物理、化学处理方式，虽然能够达到一定的脱氮除磷效果，但存在处理成本高、产生大量污泥等问题。与之相比，生物处理技术具有能耗低、处理效果好、操作简便等优点，成为近年来污水处理的重要方式。

本研究将通过构建一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池，利用微生物代谢反应实现对生活污水的处理和脱氮除磷，并通过研究微生物种群结构探究不同条件下生物滤池稳定运行的机理和影响因素，以期为生活污水处理和脱氮除磷提供参考。

二、研究内容

1.构建一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池，并利用生活污水进行实验研究；

2.研究一体化生物滤池在不同操作条件下对生活污水的脱氮除磷效果，包括水力负荷、氧化还原电位、温度等；

3.通过高通量测序技术分析生物滤池中的微生物种群结构，探究其稳定运行机理及影响因素；

4.探究生物滤池中氨氧化菌、反硝化菌等微生物种群与脱氮除磷性能的关系，为进一步优化生物滤池提供参考。

三、研究方法

1.设计、制备并运行一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池并进行实验；

2.测定生物滤池的进出水水质参数，探究不同操作条件下的脱氮除磷效果；

3.应用高通量测序技术，对微生物种群结构进行分析，探究不同操作条件下微生物种群的变化；

4.通过主成分分析和相关性分析等方法探究微生物种群与生物滤池的性能之间的相关性。

四、预期成果

1.构建一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池，探究其在不同操作条件下的脱氮除磷效果；

2.研究生物滤池中微生物种群随时间的变化情况及其与脱氮除磷效果的关系；

3.探究生物滤池中氨氧化菌、反硝化菌等微生物种群与脱氮除磷性能的关系，为生物滤池的优化提供参考。

五、预期意义

1.通过研究一体化脱氮除磷曝气生物滤池技术，为生活污水处理提供了一种环保、高效的方法；

2.通过探究微生物种群结构等影响因素，为生物处理工艺的优化提供了科学依据；

3.为实现水资源可持续利用、推进城市化和工业化进程，提供了可靠的技术支撑和理论基础。