博士论文开题报告

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1、北京科技大学博士学位研究生选题报告及文献总结目录前言11课题来源和选题意义31.1课题来源31.2选题目的和意义42文献综述72.1氮和磷营养物质的危害现状72.1.1氮和磷的污染现状72.1.2水体氮和磷污染源分析72.1.3氮和磷对水体的危害82.2废水处理的传统脱氮技术92.2.1物理化学和生物化学组合脱氮技术102.2.2化学法102.2.3物理法122.2.4传统的生物脱氮和除磷机理132.2.5传统的废水生物脱氮技术162.3生物脱氮工艺的最新进展252.3.1传统的废水生物脱氮技术回顾252.3.2生物脱氮工艺的最新进展272.4同步硝化反硝化技术292.4.1同步硝化反硝化机理

2、302.4.2国内外对SND的研究现状322.4.3新的微生物菌种的发现362.4.4应用状况372.5污泥和沸石制陶粒技术382.5.1污泥制陶粒技术382.5.2沸石制陶粒技术392.6结论与展望393试验研究的方法和内容42-67-北京科技大学博士学位研究生选题报告及文献总结3.1试验的研究思路423.2前期试验研究工作433.2.1试验总结433.2.2效果分析523.3主要研究方法和研究内容543.3.1主要研究方法543.3.2主要研究内容543.3.3课题的创新点553.3.4分析方法563.3.5所需设备仪器和药品564研究的进度和时间安排585参考文献59-67-北京科技大学

3、博士学位研究生选题报告及文献总结前言我国水资源相对贫乏，而水资源污染却日益严重。据我国环境监测部门的一项调查表明：全国江河水质污染类型为有机污染，主要营养性污染物为氨氮和总氮[1~2]。而水体中氨氮主要来源于工业排放的含氮废水。因此，化工废水的大量排放已经对环境造成严重污染。必须对高氨氮化工废水进行及时有效的处理。长期以来，城市污水的处理均以去除有机物和悬浮物为目标，并不考虑对氮和磷等无机营养物质的去除。随着污水排放总量的不断增加，以及化肥、合成洗涤剂和农药的广泛应用，废水中氮和磷营养物质对环境所造成的影响也逐渐引起了人们的注意。氨氮对水体环境最为突出的影响是导致水体富营养化，表现为藻类的过量

4、繁殖而引起的水质恶化；其次是氨氮的好氧特性会使水体中的溶解氧降低，从而导致鱼类死亡和水体黑臭；此外，当水体的pH值较高时，氨对鱼类等水生生物具有毒性。水环境污染和水质富营养化问题的尖锐化迫使各个国家和地区制定了越来越严格的氨氮排放标准。我国于1996年颁布实施的《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中明确规定了氨氮的一级排放标准为15mg/L，二级排放标准为25mg/L；而于2002年颁布实施的《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中又明确地规定了氨氮的一级排放标准A标准为5mg/L或8mg/L、B标准为8mg/L或15mg/L。因此，有效地降低废水中氨氮含量已经成为

5、现代废水处理技术的一项新课题。化工废水不仅含有高浓度的氨氮，还含有大量难降解物质，水质和水量变化大，是难处理的工业废水之一。目前普遍采用A/O悬浮法脱氮工艺进行脱氮处理。在处理低浓度氨氮废水时，A/O悬浮法脱氮工艺存在的问题表现地并不明显，仍可达到较好的处理效果。但是在处理高氨氮废水时，这些问题表现地更为突出，甚至影响处理效果。主要有处理成本高和能耗大，在处理高氨氮废水时需加入大量的碱和可生化降解的有机碳源。硝化菌是自养菌，生长缓慢，世代周期长，在悬浮法处理系统中与异养菌竞争难以占优，无法维持较高的微生物浓度，造成系统中硝化菌数量少，影响脱氮效果。还存在着悬浮法处理系统中污泥容易流失等一系列问

6、题。在本课题研究中，针对中国石油吉林石化分公司污水处理厂的工艺存在的问题，首先采用水解酸化工艺对废水进行前期处理，利用厌氧条件下多种产酸菌的胞外酶分解废水中的长链及芳香环有机物，使该有机物产生有机酸和醇等，改善原废水的水质，以便-67-北京科技大学博士学位研究生选题报告及文献总结利于发挥后续好氧工艺的生物降解功效。从而提高系统的抗冲击能力，进一步提高出水水质。然后，通过对悬浮法工艺进行小试研究，进一步确定悬浮法工艺存在的问题，并采用生物膜法对悬浮法工艺进行改造。生物膜法在处理高氨氮废水方面有很多优点。主要有在生物膜系统中，硝化反应和反硝化反应可以同时进行，短程反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化作用

7、[3]，反硝化反应产生的碱可以中和硝化反应产生的酸，节省硝化过程所需的碱度和氧气的用量，同时提高了总氮的去除率。在二级和三级生物膜生物化学处理系统中，污泥的停留时间与污水停留时间无关，使硝化菌可以大量繁殖。此外，生物膜系统中不仅生物量密度大，还具有污泥沉降性能好、无污泥膨胀和产泥量少等优点，解决了悬浮系统中污泥量多等很多问题。此外，水解酸化、A/O生物膜和生物滤池工艺不仅适合中国石油吉林石化分公司