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文档简介
内环流生物膜反应器传质过程模拟及实验研究的任务书任务书一、研究背景及意义内环流生物膜反应器(Internalcirculatingbiofilmreactor,ICBR)是一种以生物膜为主要附着载体的生物处理技术,其具有较高的处理效率、稳定性和适应性,在废水处理等领域得到了广泛应用。ICBR中生物膜附着在回流式填料内,废水从填料中心进入,在填料内流动并与生物膜接触,废水在填料内的运动和ICBR内的流动态形成了复杂的传质过程,它决定着废水的处理效率和稳定性。传质过程是ICBR中的核心问题之一,理解ICBR中复杂的传质过程并开展模拟与优化研究是提高ICBR废水处理效率和稳定性的关键。因此,本课题拟开展ICBR中传质过程模拟及实验研究,旨在深入了解ICBR内的传质过程,为ICBR设计和运行提供科学依据和技术支持。二、主要研究内容1.建立ICBR传质过程模型:基于质量守恒和动量守恒原理,建立ICBR中传质过程的数学模型,描述废水与生物膜之间以及废水在填料内的传质过程。2.开展ICBR内传质过程实验:在实验室中搭建ICBR实验平台,设计适合的实验方案,从废水进入ICBR到出水,测量并记录各个时间点的废水COD和NH4+-N浓度,以及ICBR内生物膜的厚度、表观密度等相关参数。3.基于实验结果验证模型:根据实验结果验证ICBR传质过程模型,并进行模拟计算,分析废水COD、NH4+-N降解及转化过程,探究ICBR传质过程与污染物降解的关系。4.优化ICBR性能:通过模拟计算与实验结合的方式,对ICBR进行优化设计,提高其废水处理效率和稳定性。三、研究目标1.建立ICBR传质过程模型,深入了解废水在ICBR内的传质过程。2.开展ICBR内传质过程实验,获取实验结果并验证传质模型的准确性。3.对ICBR进行优化设计,提高其废水处理效率和稳定性。四、研究计划及关键节点|任务及节点|时间安排||-------------------------|------------------------------||1.研究背景及意义的讨论|第1周||2.建立ICBR传质过程模型|第1-3周||3.搭建ICBR实验平台|第4-5周||4.开展ICBR内传质过程实验|第6-10周,以及周末和假期时间||5.模型验证与分析|第11-13周||6.ICIBR优化设计|第14-15周||7.论文撰写及答辩准备|第16-18周|五、主要研究方向1.确定ICBR中废水与生物膜之间的传质系数及流动模式。2.探究ICBR中传质过程与废水COD和NH4+-N降解及转化过程的关系。3.优化ICBR内填料和生物膜结构、进流水量等因素,提高ICBR废水处理效率和稳定性。六、研究成果与要求1.发表1-2篇本领域核心期刊论文。2.
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