环境工程专业开题报告范文：污水处理厂生物膜反应器优化运行研究

**开题报告**

**一、研究背景与意义**

随着城市化进程的加快，城市污水处理成为环境工程领域的重要课题。污水处理厂中的生物膜反应器作为关键设备，对于高效处理污水起着至关重要的作用。然而，目前存在着许多问题，比如生物膜反应器运行中产生的氨氮和总氮排放量超标，而生物膜的寿命、抗冲击负荷能力等方面也有待提高。因此，对污水处理厂生物膜反应器的优化运行进行研究具有重要的理论和实践意义。

**二、国内外研究现状及存在问题**

目前，国内外学者在生物膜反应器方面的研究已经取得了一定进展，涉及到生物膜种类、反应器结构设计、运行控制等方面。然而，仍然存在一些问题，如生物膜的附着生长和氮磷去除效率相对较低，反应器内部流态不均匀导致效果参差不齐等。

**三、研究内容及目标**

本研究旨在通过实验研究和数值模拟相结合的方法，针对污水处理厂生物膜反应器的运行情况进行系统研究，主要包括以下内容：

1. 生物膜种类及附着生长特性研究：通过比较常见的生物膜种类（如活性污泥、填料等）在不同运行条件下的生长情况，探索最佳的生物膜种类选择。

2. 生物膜反应器结构设计与优化：通过模拟研究不同反应器结构对生物膜的附着生长和氮磷去除效率的影响，寻找最优的反应器结构。

3. 运行控制策略优化：通过实验验证和数值模拟，制定最佳的运行控制策略，提高生物膜反应器的稳定性和处理效率。

**四、研究方法与技术路线**

本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，具体包括生物膜反应器的搭建与运行实验、生物膜样品采集分析、水质参数监测、流场模拟等。技术路线主要包括实验研究阶段、数据分析阶段和模拟优化阶段。

**五、预期成果与创新点**

通过本研究，预期能够得出关于污水处理厂生物膜反应器优化运行的相关结论，提出有效的运行控制策略，并进一步完善生物膜反应器的设计与运行。同时，本研究力求在生物膜种类选择、反应器结构设计和运行控制策略方面取得一定的创新点，为污水处理厂生物膜反应器的优化运行提供理论支持和实践指导。

**六、研究进度计划**

本研究计划在第一年内完成生物膜种类选择与附着生长特性研究，第二年完成反应器结构设计与优化研究，第三年完成运行控制策略优化研究，并在第四年撰写学位论文。

未完，待续...