EBPR系统PAOs与GAOs相互竞争机制研究的开题报告

EBPR系统PAOs与GAOs相互竞争机制研究的开题报告一、研究背景及意义污水处理厂是一种重要的环境保护设施，其中一项重要的技术就是生物性磷去除技术（EBPR）系统。EBPR系统（EnhancedBiologicalPhosphorusRemovalsystem）是利用微生物去除废水中的磷，通过一系列的生物反应、化学反应和物理反应来达到去除磷的目的，从而保障水环境的安全与健康。在EBPR系统中，PAOs（PolyphosphateAccumulatingOrganisms）和GAOs（GlycogenAccumulatingOrganisms）是两种竞争性微生物。PAOs通过在生长的过程中积累多聚磷酸盐（polyphosphates）来去除磷；GAOs则利用糖原为储存物质，在EBPR过程中不进行多聚磷酸盐的积累，从而影响系统的去磷效率。研究PAOs和GAOs相互竞争机制能够深入探讨EBPR系统的去污机理与优化控制，对提高生物除磷能力和EBPR的实际应用有着重要的理论与实践意义。二、研究目标本研究旨在探究EBPR系统中PAOs与GAOs之间的相互作用与竞争机制，分析影响其竞争力的因素。具体研究目标包括：1.探究PAOs与GAOs的生物特性及功能差异。2.分析PAOs和GAOs在EBPR系统中的相互作用和竞争机制。3.研究外部环境和操作条件对PAOs和GAOs竞争的影响。4.探究提高PAOs优势竞争力的方法。5.分析PAOs和GAOs竞争机制对EBPR系统性能的影响。三、研究思路和方法1.对PAOs和GAOs的生物特性和功能进行分析，比较两者在生长周期、生长速率、营养需求等方面的差异。2.分析PAOs和GAOs在不同生境环境下的相互作用和竞争机制，探究外因和内因对两者竞争的影响。3.通过对EBPR系统中操作条件的改良，提升PAOs在竞争中的优势，确定最适EBPR系统的操作方案。4.对PAOs和GAOs在实际EBPR系统中的竞争机制进行模拟和模拟分析，探究其对污泥量、COD和TN等参数的影响。5.根据研究结果提供最佳EBPR系统的运行，保障生态环境的稳定与安全。四、研究预期成果本研究预期通过分析PAOs和GAOs生物特性、相互作用和竞争机制，探究其对EBPR系统的影响，从而提出最佳EBPR系统的操作方案，保障水环境的安全及EBPR系统的稳定性和高效性。具体的预期成果包括：1.对PAOs和GAOs的生物特性和功能进行研究，比较两者在不同环境下的竞争条件和优势。2.识别和描述PAOs和GAOs在EBPR系统中的相互作用和竞争机制。3.通过对EBPR系统操作参数的调整和优化，提升PAOs竞争力，从而保障EBPR系统的性能和去污效果。4.模拟和分析PAOs和GAOs竞争机制对EBPR系统污泥量、COD和TN等参数的影响，并提出最佳EBPR系统的操作方案。5.本研究将为生物性磷去除技术的优化提供新思路和实践指导。五、研究进度计划本研究共计计划周期为两年，进度安排如下：第一年：1.研究PAOs'andGAOs'生物特性和功能的不同之处，并对PAOs和GAOs在EBPR系统中的相互作用和竞争机制进行初步分析。2.通过对EBPR系统基本运行参数进行分析，比较PAOs和GAOs的竞争表现和优势。第二年：1.在第一年的基础上，确定PAOs和GAOs的竞争机制和对EBPR系统的影响，提出最佳EBPR系统的操作方案。2.对最佳EBPR系统的稳定性和运行效率进行模拟分析。3.撰写研究报告。六、研究所需的资源为保证本研究的顺利进行，需要以下资源的支持：1.实验室：标准化污水处理实验室和分析实验室。2.设备：高分辨率显微镜、PCR仪、全自动培养箱、全自动涂片机等微生物实验设备。3.物资：硝态氮、羟