基于BES污水处理-产能研究及微生物群落结构解析的任务书

基于BES污水处理-产能研究及微生物群落结构解析的任务书任务书一、背景随着城市化进程的不断加速，城市污水处理已经成为了一个十分重要的问题。现有的污水处理技术面临着许多问题，如低效、高成本、污泥产量大等。研究一种高效、经济、环保的污水处理技术，对于优化城市污水处理的工艺和提高处理水平具有重要的意义。基于BES的廉价、高效、环保的污水处理技术是近年来备受关注的一个研究方向。BES系统通过使用微生物电化学刺激的方式促进污水中微生物代谢过程，产生更多的可生化物质，进而提高污水处理效率，减少了二次污染风险和能源消耗量。因此，基于BES的污水处理技术具有很大的应用前景。二、任务本次研究旨在基于BES污水处理-产能研究及微生物群落结构解析，深入探讨BES污水处理技术优化方法及机理，以期为推广和应用提供理论支持。任务分解如下：1.研究BES系统在不同负载下的插入电压与输出电流之间的关系，探寻影响BES系统效率的关键因素。2.研究BES系统处理不同负载和流量的污水时的COD、NH3-N、NO3-N等重要指标的变化，建立响应模型。3.运用高通量测序技术对污水中的微生物群落结构进行深入分析，探索微生物在BES系统中的作用机理及微生物群落组成与污水处理效率的关系。4.综合以上研究结果，探讨BES污水处理系统的优化方法，提高处理效率和产能。三、方案与方法1.实验设备和材料BES系统：该系统由两个电极室和一个中间培养基室组成。电极室为玻璃材质，大小为500ml。电极室之间通过中间培养基室连接。电极采用碳纤维导电布，其尺寸为17cmx9cm。污水：收集城市污水处理厂的污水，过滤后加入电极室。2.实验流程第一步：收集不同水负荷下的输入电压和输出电流数据，绘制电极功率输出曲线。第二步：将污水加入电极室，进行处理。每周进行一次的取样检测，测定COD、NH3-N、NO3-N等指标。对污水处理过程中的变化进行分析。第三步：对取样所得污水进行微生物群落分析，处理样品通过高通量测序技术进行测序。通过分析微生物群落组成和变化，探索微生物在BES系统中的生态机制。第四步：综合实验结果，探讨BES污水处理技术的优化方法，从而提升处理效率和产能。四、预期结果1.建立BES系统负荷与电极功率输出曲线，分析污水负荷和电极功率输出之间的关系。2.建立BES系统与COD、NH3-N、NO3-N等指标之间的响应模型，探究不同水负荷下的水处理效率。3.通过高通量测序技术深入解析污水中的微生物群落，探索微生物在BES系统中的作用机理及其与污水处理效率的关系。4.提出BES系统的优化方法，从而提高处理效率和产能。五、经费预算本研究计划共需经费XXXX元，主要包括以下项目：1.BES系统制备及实验材料费用：800元2.实验室设备及耗材费用：400元3.微生物高通量测序技术费用：300元4.学术会议和出版物费用：200元5.研究人员劳务报酬：800元六、研究时间安排本次研究预计周期为6个月，具体时间安排如下：第一月：实验设备的准备和BES系统制备第二月：电极功率输出曲线的绘制和分析第三-四月：污水处理指标变化的分析和响应模型的建立第五月：微生物群落分析第六月：结合以上数据，探讨BES污水处理技术的优化方法，撰写研究报告和学术论文。七、研究成果本研究主要成果包括以下几个方面：1.建立BES系统负荷与电极功率输出曲线，分析污水负荷和电极功率输出之间的关系。2.建立BES系统与COD、NH3-N、NO3-N等指标之间的响应模型，探究不同水负荷下的水处理效率。3.针对微生物群落分析的结果，探究微生物在BES系统中的作用机理及其与污水处