SPG膜微气泡曝气—生物膜反应器系统及运行优化研究的开题报告1.研究背景生物膜反应器（MBR）是一种新一代的废水处理技术，它利用微生物在生物膜上生长附着的特性，在活性污泥法的基础上采用了更优化的反应器设计和操作方式，能够有效地去除废水中的有机物和氮磷等营养物质，并且具有占地面积小、出水稳定等优势。而MBR系统中最重要的部件是膜组件，它的种类和性能直接影响了系统的运行效率和出水质量。而SPG（SubmergedProdominantlyGas-phase）膜微气泡曝气技术，作为一种新型的曝气方式，不仅能够有效地提高膜孔污染控制能力，还可以提高废水接触氧化度，促进微生物代谢反应，提高MBR系统的处理效率。因此，本文选取了SPG膜微气泡曝气作为研究对象，旨在探究其在MBR系统中的应用特点和运行效果，并且通过实验研究和数学模拟等多种手段，对系统运行过程进行优化和改进，提高MBR系统的处理能力和稳定性。2.研究内容和方法（1）研究目的本文的主要研究目的是：①探究SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的应用特点和优越性；②开展实验研究，验证SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的处理效果，并且分析其影响因素和机理；③通过数学模拟等手段，对MBR系统的运行参数进行优化和改进，提高系统的处理能力和稳定性。（2）研究内容①SPG膜微气泡曝气技术的原理和应用特点；②SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的应用研究；③实验研究：设计不同SPG膜孔径和曝气流量组合的MBR系统，对系统的运行效果进行评估，包括COD、NH3-N、TP等指标；④数学模拟：使用计算流体力学（CFD）等数学计算软件，对MBR系统的流动和传质过程进行数值模拟分析，寻找优化的运行参数。（3）研究方法本文将采用以下研究方法：①文献调研：综合国内外相关文献，收集和分析SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的研究进展和实践经验；②实验研究：设计和制作不同孔径的SPG膜孔及系统结构，构建实验室MBR系统，对系统的运行和处理效果进行实验研究；③数学模拟：使用CFD等数学计算软件，对MBR系统的流动和传质过程进行数值模拟分析，探究优化的运行参数。3.研究意义和预期结果（1）研究意义本文的研究意义在于：①系统分析了SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的应用特点和优越性，为MBR系统的优化改进提供了新的思路和方法；②通过实验和模拟手段，对SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的性能进行评估和探究，为该技术的进一步推广和应用提供参考和依据；③挖掘MBR系统运行参数的规律性和优化方法，为MBR系统的实际操作和管理提供了有益的帮助和指导。（2）预期结果本文的预期结果有：①探明SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的应用特点和机理，为MBR系统的优化改进提供理论依据和技术支持；②通过实验研究和数学模拟等手段，对MBR系统的运行参数进行优化和改进，提高其处理能力和稳定性；③建立SPG膜微气泡曝气技术在MBR系统中的应用模型，为实际应用提供指导和帮助。