高氨氮CANON工藝運行及應用研究開題報告開題報告《高氨氮CANON工藝運行及應用研究》一、選題的背景和意義氨氮是一種常見的污染物，對水環境的影響很大。CANON（CompletelyAutotrophicNitrogenRemovaloverNitrite）工藝是一種利用硝化反硝化（nitrogenremovalovernitrite，N2O）過程來去除氨氮的新技術。且因為其不產生N2O，所以比傳統的化學法處理更加環保。CANON工藝在實際應用中存在著一些問題，如反應器的操作條件、菌群組成與運營模式等，需要進一步研究。二、國內外研究現狀CANON工藝最早是由荷蘭的VlaardingseWatercycle安全研究所提出的，目前在日本、荷蘭、韓國等國家已廣泛應用。CANON工藝使用的微生物主要有AOB（氨氧化菌）和AnAOB（反硝化菌），針對其菌群組成的遺傳特征和基因表達分析方法的發展逐漸成為CANON工藝研究的重要方向。國內CANON工藝研究起步較晚，目前應用領域主要集中于廢水處理廠中的實際應用，其改進主要集中于反應器的運行條件和填料種類等操作層面。三、研究內容和方法本研究主要針對CANON工藝操作條件的優化和運營模式的探討，研究內容包括：（1）CANON工藝的操作條件優化，如反應器pH值、溫度、進水氨氮濃度、碳源種類和碳氮比等因素對CANON工藝處理效果的影響。（2）運營模式探討，如水力停留時間（HRT）、曝氣方式和時間、填料種類和比例等對運營效果的影響及優化。（3）利用熒光原位雜交技術（FISH）和PCR-DGGE技術鑒定CANONprocess中主要菌群，分析菌群的組成和變化，及其對CANON工藝運行的影響。四、預期研究結果通過本研究預計能得到如下成果：（1）優化CANON工藝的操作條件及運營模式，提高工藝的穩定性和處理效果。（2）分析CANON工藝反應器中菌群的組成及變化，了解各種微生物對CANON工藝運作的影響，為工藝的優化提供理論依據。（3）提出CANON工藝未來進一步改進的指導意見，為工藝改進提供參考。五、研究計劃和進度安排預計在3年的研究周期內完成以下工作：（1）第一年：查閱文獻，確定實驗方案，設置實驗室模型系統，建立操作基礎。（2）第二年：進一步探究操作條件的優化，包括進水氨氮濃度、pH值、溫度、碳源等因素對反應器運作的影響。同時開展菌群組成及變化的研究。（3）第三年：總結前期成果，確定運營模式、進一步提高處理效果，并開展工藝方案的推廣和應用。六、創新點（1）本研究以”CANON工藝運行及應用研究”為主題，通過一系列的實驗和分析，對CANON工藝反應器的操作條件、運營模式和菌群組成等因素進行分析和探討，對CANON工藝的理論研究和實際應用具有重要意義。（2）本文從CANON工藝本身出發，結合反應器的基本特性，提出了針對CANON工藝優化的操作方法和運營模式等具體的改進措施，尤其是采用FISH和DGGE技術，可以更好地揭示CANON菌群之間的相互關系，進一步優化CANON工藝的處理效果。七、參考文獻[1]HorieR,NakagawaT,FurukawaK.Nitriteaccumulationanditslimitingfactorsduringmicrobialnitrogenremovalovernitritefromammoniumcontainingwastewater[J].WaterScienceandTechnology,2007,53(8):85-94.[2]YiXN,WeiD,XiaoW,etal.Themicrobialcommunityinanitrifying-denitrifyingintegratedfixed-filmactivatedsludgesystemasdeterminedbyFISH-DGGE[J].BioresourceTechnology,2010,101(17):6611-6617.[3]XingDF,RenNQ,LiangP,etal.AnovelCANONcoupledwithdenitrificationprocessfornitrogenremov