单级自养脱氮工艺氮去除机理研究

单级自养脱氮工艺因流程简短、无需外加碳源、能耗低等特点，在废水生物脱氮，尤其是高氨氮、低碳氮比废水的处理中具有巨大的应用潜力。目前该工艺的研究在国内外尚处于小试阶段，制约其工程化的瓶颈是对氮去除机理的认识尚不明晰。本课题拟引入非平衡态热力学理论，并辅以分子生物学检测技术，融合水处理工程学、热力学、微生物学和生物化学等多学科知识，提出机理研究的新思路；通过解析自养脱氮工艺的氮转化过程特征、微生物特征和热力学特征，探讨其关联性和相互作用，从多角度、多尺度研究氨氮转化途径，阐释单级自养脱氮工艺氨氮去除机理，并提出系统优化的控制策略。本课题研究拟解决由实验室成果转化为生产应用的关键基础理论及技术原理问题，具有重要的科学意义和学术价值。