1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
由于工农业的迅速发展，尤其是化肥的普遍使用导致大量氮氧化物在自然环境中积累，造成地表水体严重富营养化，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡等现象，在藻类就其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用，所以，对于已经富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体迆很难自净和恢复到正常状态。因此氮素的去除成为地表水修复、生活污水和工业废水处理中一个重要的问题，而反硝化降解硝态氮是氮素去除的关键步骤[1-3]。
反硝化反应是指硝态氮（no3-n）和亚硝态氮（no2-n）在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（主要是n2）的过程[4]，而异养反硝化是最常见的反硝化过程，也是去除硝酸盐最有效的一种方法[5]。但硝态氮的去除受到一些因素的影响，主要包括温度，ph值，溶解氧等，而最重要的因素是作为电子工体的有机碳源[6]。通常，反硝化外加碳源可分为两大类：一类是传统碳源，以甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖等业态有机物为主[7,8]；另一类是新型碳源，主要是可生物降解的聚合物，包括天然纤维素类物质，如棉花、麦秆、稻壳、树皮、腐朽木、报纸[9-15]等，以及合成的聚合物，如phb（聚β-羟基丁酸）、phbv（聚β-羟基丁酸戊酸醋）、pcl（聚己内酯二醇）等[16,17]。但由于甲醇、乙酸和葡萄糖等传统有机碳源的价格问题，广泛应用显然是不经济的，而且传统碳源存在投加过量的隐患，会影响到出水水质，需要精确控制投加过程，因此难以普遍推广应用。固相反硝化与传统异养反硝化工艺相比，其优点主要表现在固体有机物既可作为生物膜的载体，又能再微生物酶的作用下分解，为反硝化菌提供碳源。系统易于调控，避免了传统工艺中碳源投加过量而影响出水水质的风险，有利于水处理系统的稳定运行。
不同类型的固体补充碳源其物质组成和表面特征不同，溶出碳源的品质和微生物可利用程度存在差异，对活性污泥中反硝化微生物的生长代谢和脱氮效果产生一定影响。因此，本研究通过对废报纸、枯黄的梧桐叶、pla（聚乳酸）、pha（聚羟基脂肪酸酯）反硝化过程碳释放情况和脱氮效果的研究，对四中材料作为固态碳源进行评价。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：
本实验通过对废报纸、枯黄的树叶、pla、pha反硝化过程碳源释放情况和脱氮效果的研究，对四种材料作为固态补充碳源进行评价，综合比较几种物质组成与表面特征不同的固态碳源，以寻找到一种合适的新型可生物降解的固体有机碳源。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
首先进行活性污泥的驯养。将活性污泥（取自南京仙林污水处理厂cast曝气池）放置到恒温培养箱中，添加相同质量的纸屑、梧桐叶、pla材料和pha材料，置于以硝酸钾和磷酸二氢钾分别为氮源与磷源的营养液中，待硝态氮浓度区域稳定后，开始反硝化实验。在反硝化实验过程中，检测每次出水cod、硝态氮、亚硝态氮和总磷等水体富营养化程度重要评价指标，连续试验15天。对检测结果进行记录，试验完成后对结果进行分析与讨论，最终得出结论。
技术路线：见附件。
4. 研究创新点
本项目的创新之处在于利用固态有机物为反硝化菌提供碳源，避免了传统工艺中由于液态碳源投加过量而影响出水水质的风险，本项目的创新之处在于利用固态有机物为反硝化菌提供碳源，既避免了传统工艺中由于液态碳源投加过量而影响出水水质的风险，又可以作为生物膜的载体。PLA与PHA被认为是生物可降解塑料，可以完全降解进入自然界的生态循环，而废纸屑与梧桐叶是富含纤维素的固体有机废物，将其作为碳源应用于反硝化处理中，不仅可以使反硝化菌得到充分的碳源，促进水体中氮素的去除，还能使城市垃圾得到综合利用，提高环境质量。
5. 研究计划与进展
（1）2014年2月：阅读文献，搜集有关专业资料，熟悉研究涉及的各种实验技能；
（2）2014年3月初：初步设计课题，论证课题的可行性，设计研究方案；
（3）2014年3月中旬：于南京仙林污水处理厂采集污泥，开始对污泥进行驯养；
