人工快渗系统除磷方法和多段处理工艺研究的开题报告

人工快渗系统除磷方法和多段处理工艺研究的开题报告开题报告题目：人工快渗系统除磷方法和多段处理工艺研究一、研究背景和意义在城市化进程不断加速的今天，城市生活污水的治理问题已经成为各地政府广泛关注的焦点。生活污水中的磷元素是诱发水体富营养化的重要原因之一，对于保护水资源和防止水体富营养化具有重要的意义。传统的磷元素去除方式多采用化学沉淀法，但该方法存在投药量大、处理难度高、操作流程复杂等诸多问题。近年来，研究发现采用人工快渗系统可以有效降低磷元素的含量。人工快渗系统具有体积小、运行稳定、工艺简单等特点，逐渐得到了广泛的应用。目前，国内外在人工快渗系统除磷方面的相关研究还相对较少，且多数研究侧重于系统构建和运行机理探究。因此，本研究旨在进一步深入研究人工快渗系统除磷的方法和多段处理工艺，探索适合不同地区水环境的治理策略，具有重要的现实意义和应用价值。二、研究内容和目标本研究将从以下两个方面展开：1.人工快渗系统除磷方法研究该部分重点研究人工快渗系统除磷的机理和影响因素，探究不同除磷剂对系统除磷效果的影响，建立人工快渗系统除磷的量化模型，为后续多段处理工艺的构建提供科学依据。2.多段处理工艺研究该部分旨在研究人工快渗系统在现有水环境治理技术中的应用，探究人工快渗系统和生物处理系统的耦合方法、最优运行模式和处理效果，为人工快渗系统在实际工程应用中的推广和应用提供支持。本研究旨在为人工快渗系统除磷技术的推广和应用提供有力的科学支持，促进水环境的治理和保护。三、研究方法本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，具体包括以下几个步骤：1.人工快渗系统除磷方法实验在实验室内建立人工快渗系统，控制进水水质参数，采用不同除磷剂进行除磷实验，收集数据，分析探究除磷机理和影响因素。2.多段处理工艺实验在实验室内构建人工快渗和生物处理系统，并进行多段处理实验，收集系统处理效果、进出水水质参数及其变化规律，分析探究不同运行模式下系统的效果和优化方案。3.数值模拟采用ANSYS等数值模拟软件，建立人工快渗系统的数值模型，分析探究水流动、磷元素输移和去除规律，为人工快渗系统的设计和优化提供科学依据。四、预期成果1.掌握人工快渗系统除磷的机理和影响因素，建立人工快渗系统除磷的量化模型。2.研究人工快渗系统和生物处理系统的耦合方法、最优运行模式和处理效果，为系统的工程应用提供支持。3.发表2-3篇相关论文和1篇本科毕业论文，为水环境治理和保护提供有力的科学支持和技术保障。五、可行性分析本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法，建立人工快渗系统除磷的量化模型和多段处理工艺的设计优化方案。实验室实施周期较短，且为现有的成熟技术，实验条件较为简便易行，能够保证研究的可行性。六、研究进度安排本研究计划分为三个阶段进行，具体进度安排如下：第一阶段（2021/09-2022/01）：文献梳理和理论研究，建立人工快渗系统的数值模型。第二阶段（2022/02-2022/08）：人工快渗系统除磷方法实验和多段处理工艺实验，分析数据和探究影响因素。第三阶段（2022/09-2023/01）：数据分析和文献总结，撰写论文和本科毕业论文。七、参考文献1.CuiM.,ZhangY,LiY.Phosphorusremovalmethodologiesinconstructedwetlands,removalmechanismandinfluencingtechnology.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2017:24(22).2.ZhangS,HuangS,WangT,etal.Theroleofkeyinfluencingfactorsduringphosphorusremovalinartificialsoil-aeratedconstructwetlands.WaterScienceandTechnology,2017:76(11).3.ZhongXJ,YeRJ,YangLX,etal.Effectsofoperationalparametersonphosphorousremovalinbiologicalaeratedfilter(BAF)formunicipalwastewatertreatment.JournalofEnvironmentalScience,2018:66.4.LiangY,LiK,LyuS,etal.Functionsandmechanismsofbiologicalaeratedfilter(BAF)inurbanwastewatertreatment[A].Bio-technologyinwaterandwastewatertreatment[M].SpringerSingapore.2020.5.MaXX,YanJL.Effectsofdifferentstructuresandfillersontheefficiencyofvertical-flowconstructedw