130t/h煤粉鍋爐設計開題報告1.鍋爐在國民經濟中的重要性 我國是一個能源消耗大國，自1996年起，我國發電及發電裝機容量均超過日本，躍居世界第二位。但我國由于各方面的原因，如技術還欠發達，能源短缺。決定了我國電力建設的總方針：優先發展火電，大力開發水電，加快發展核電，適度發展天然氣發電，積極發展新能源發電，重點是風力發電與太陽能發電以及生物質能發電，開發與節約并重，高度重視環保，提高能源利用效率。雖然，近幾年，我國的新能源發電所占的比例明顯提高，但是火力發電依然是我國能源結構中最主要的部分。火力發電量在總發電量中的比重，在近十幾年來一直保持在80%以上，其中煤電在總火電的比重保持在90%以上，“九五”期間，煤電在火力發電中的比重更上升到95%以上，油電的比重則不到5%，氣電的比重微乎其微。預計在今后的相當長時期內，我國的發電能源結構會發生微小的變化但以煤電為主的大格局不會改變。我國要在21世紀前20年進行全面小康建設，實現國民經濟總值翻兩番，電力的發展必須與這個總目標相適應。21世紀前20年，電力建設和改造的規模將達到9億KVA以上，需要建設的輸變電工程220KV及以上達40km左右，變電總量達16KVA以上。到2020年相應需要的發電用煤炭在18億t以上，需天然氣400億㎡，為此機械制造行業要提供相應規模的發電、輸變電設備。綜上所述，煤電在我國發電各組成成分中所占比例最大，影響最深，涉及領域最廣，顯而易見，作為電廠三大主機之一的鍋爐在國民經濟中有著舉足輕重的影響。2.工業鍋爐的基本情況2.1鍋爐分布分布情況：華北 24萬蒸噸，占24％；東北 25萬蒸噸，占25％； 錦工 18．75萬蒸噸，占 19％；巾南 14．4萬蒸噸；西北 9．93萬蒸噸；西 南 6.3萬蒸噸；中南西北西南合 占31％。熱水鍋爐主要集中在“三 北 ”嚴 寒地區 ，占全 國的 93％（952萬)MW2.2鍋爐容量工業鍋爐是重要的熱能動力設備，在國民經濟發 展、居民生活中起著不可或缺的作用，同時工業鍋爐 在使用過程中對環境造成的污染也日趨嚴重。據統 計，截止2009年底，中國在用鍋爐59．52萬臺，其中 工業鍋爐58．48萬臺，占鍋爐總臺數的98．25％，工 業鍋爐總量呈逐年上升的態勢，統計數據見表1。工業鍋爐量大面廣，單臺鍋爐容量較小，安裝 污染控制系統的經濟投入相對較高，目前真正安 裝、運行污染物減排系統的鍋爐很少，因此需加強 燃煤工業鍋爐節能減排技術的推廣應用。3.工業鍋爐的生產情況隨著國家對環保理力度的加大。實行“上大壓小”政策，通過對部分鍋爐生產企業的調查數據來看，企業所生產的鍋爐臺數變化不大，但總容量 增幅較大，平均單臺鍋爐容量逐年增加。4.燃煤鍋爐的分析 據統計，目前在用鍋爐中燃煤鍋爐約占總容量、總臺數的80％以上。鍋爐產品中，燃煤鍋爐占總容量、總臺數的65％左右，統計數據見表35.燃煤工業鍋爐存在的問題自20世紀七八十年代以來，國內曾先后通過自主開發和國際合作，開展過許多燃煤T業鍋爐的技 術提高丁作，組織過不少燃煤技術的攻關研究。近 幾年同內燃煤工業鍋爐技術已得到發展和進步，已 成功開發出小型煤粉燃燒技術系統，回燃式拋煤機 鍋爐及關鍵技術，鏈條鍋爐分層給料和變負荷控制 技術，全程優化配風及運行自動診斷控制技術，燃 煤工業鍋爐煙氣除塵、脫硫一體化技術等。大力發 展了集中供熱和區域供熱技術，提高了工業鍋爐的 燃燒效率，同時減少了污染物排放。 但總體來看，目前中國燃煤工業鍋爐的運行狀 況仍低于囝外同類產品的水平，鍋爐房整體系統的 效率較低，小型燃煤設備污染物排放超標嚴重，燃 煤工業鍋爐的節能減排工作任重道遠。5.1鍋爐總體技術水平落后．單機容量小表3 工業鍋爐產品和燃煤鍋爐數據統計 燃煤下業鍋爐數量多，盡管平均容量逐年上升， 但單機容量仍然較小。容量≤35 t／h的鍋爐數量約 占工業鍋爐總臺數的96％，其中容量≤10 t／h的占 80％。大多數鍋爐為鏈條爐，總體工藝水平較差。 在燃煤工業鍋爐中，層燃爐約占總容量的 80％，不同容量的鏈條爐約占45％。由于高效、環 保、節能的先進燃煤鍋爐還沒有得到推廣應用，燃 煤丁業鍋爐熱效率較低，約62％左右，且自動化水 平低、污染物排放超標。 目前鍋爐存在的問題有：運行負荷較低、灰渣 含碳量高、過量空氣系數大、排煙溫度高等。表6為 燃用河北某礦區煙煤鍋爐的熱效率實測數據，從實 測結果看。所測鍋爐的平均熱效率為57％，而2 t／h 鍋爐的平均熱效率僅達到41％，遠低于鍋爐的設計熱效率。先進國家的燃煤工業鍋爐運行熱效率平均為 80％一82％is]，有些鍋爐投運已20～30 a，其熱效率 仍然很高，如美國一臺容量為24970 kg／h的蒸汽鍋 爐，投運已有23 a，其熱效率仍達到82％。5.2除塵與脫硫技術低，燃
【孫奉仲，教授，博士生導師，任三屆教育部能源動力教學指導委員會委員，中國機械、電力教育協會熱能教學委員會副主任委員，全國萬名優秀創新創業導師，山東大學首屆十佳杰出青年、山東省科學院潔凈煤技術首席專家。從事高效能量轉換理論與節能技術研究。主持國家和省部級重大項目5項。獲得國家科技進步二等獎一項，教育部科技進步一等獎一項，山東省科技進步二等獎三項。發表論文120余篇，其中SCI收錄40余篇，國家授權發明專利23項。】
孫奉仲教授，博士生導師，1962年4月出生，本科畢業于山東工學院電廠熱能動力專業，后碩士畢業于山東工業大學工程熱物理專業，博士畢業于西安交通大學動力工程及工程熱物理專業。
1982年7月至今，孫奉仲教授一直任教于山東大學能源與動力工程學院，歷任動力系副主任，學院副院長等職務。連續三屆教育部能源與動力工程學科教學指導委員會委員，中國機械工業教育協會熱能動力專業教學指導委員會副主任委員、中國電力聯合會熱能動力教學指導委員會副主任委員。擔任國際期刊Journal of Hydrodynamics的編委，是Applied Thermal Engineering，Energy，Energy and Management, Journal of heat and mass transfer，中國電機工程學報等多個期刊的特約審稿人。兼任山東省余熱利用工程研究中心主任、山東省焦電多聯產工程研究中心主任、山東省火電廠節能工程研究中心副主任。曾獲全國萬名優秀創新創業導師、山東省新長征突擊手、山東大學首屆十佳杰出青年、山東大學優秀青年教師、山東大學社會實踐優秀指導教師、濟南市特聘專業技術拔尖人才、山東省科學院潔凈煤技術首席專家等榮譽稱號。
1、學術科研經歷
（1）研究方向
孫奉仲教授長期從事高效能量轉換理論與節能技術研究，包括工業余熱的回收與利用、冷卻塔三維熱力設計與性能評價、新型熱能動力循環等。創建了冷卻塔三維熱力性能研究方向和研究團隊，率先提出了冷卻塔三維熱力設計理論，進行了三維冷卻塔熱力特性的數值模擬、實驗研究、核電特大塔的三維熱力設計方法、間接空冷塔、高位收水塔、鋼結構空冷塔等領域的研究，建立了特大型冷卻塔三維傳熱傳質與空氣動力場協同重構增效方法，取得了國際領先的科研成果。在鍋爐煙氣余熱回收利用方面，進行了煙氣的工程酸露點、煙氣中硫酸氫銨與硫酸蒸汽凝結規律、灰中的堿金屬與酸液的物理化學相互作用機制、粘性積灰的動態形成過程等研究工作，創新性地提出了各種能級的集成化利用理論和低能級能量的轉移與能級提高理論。研究的鍋爐煙氣余熱高能級深度利用技術已經用于上百家發電廠的節能改造，平均降低供電煤耗率2.3g/kWh,每年可以節約標準煤大約60萬噸。尤其是這些成果已經用于國家重點工程建設，包括配套660MW機組的世界最大的循環流化床鍋爐的煙氣余熱利用、超超臨界二次再熱1000MW機組的煙氣余熱利用技術，這些機組的經濟指標已經達到國內最好。
（2）承擔項目
孫奉仲教授承擔或者參與多項國家“973”項目、國家高新產業發展計劃及投資計劃、國家發改委低碳技術示范項目、國家自然科學基金項目、山東省重大自主創新項目、山東省重大技術轉化項目研究。承擔完成了國家發改委電力行業低碳技術示范研究項目2項；承擔并完成了山東省自主創新成果轉化重大專項。
（3）科研獎勵
獲得國家科技進步二等獎一項；
教育部科技進步一等獎一項；
山東省科技進步二等獎三項；
山東省科技進步三等獎三項；
中國兵器工業總公司科技進步三等獎一項。
（4）著作、論文及專利
出版專著兩部（換熱器的可靠性與故障分析導論，熱電聯產技術與管理）；
主編國家“十一五”重點規劃教材一本（大型汽輪機運行）
參編國家級教材一本（汽輪機原理）；
主編其他全國統編教材一本（安全系統工程在汽輪機中的應用）；
主編熱電聯產技術叢書一套共八本；
發表論文120余篇，SCI收錄40余篇；
國家授權發明專利23項。
（5）學術兼職
教育部能源與動力學科教學指導委員會委員
中國機械工業教育協會熱能動力專業教學指導委員會副主任委員
中國電力聯合會熱能動力教學指導委員會副主任委員
《Hydrodynamics》編委
山東省特種設備協會常務理事
中國電機工程學會高級會員
山東大學低碳經濟與節能減排平臺負責人
山東省余熱利用工程研究中心主任
山東省焦電多聯產工程研究中心主任
山東省火電廠節能研究中心副主任
全國大學生節能減排科技創新與社會實踐大賽領導小組委員
（6）榮譽稱號
全國萬名優秀創新創業導師
山東省新長征突擊手
山東大學首屆十佳杰出青年
山東大學優秀青年教師
山東大學社會實踐優秀指導教師
濟南市特聘專業技術拔尖人才
山東省科學院潔凈煤技術首席專家
（7）服務社會
完成的主要工程項目包括：
國家重大示范工程華能集團萊蕪發電廠超超臨界二次再熱1000MW機組鍋爐煙氣余熱深度利用；
國家重大示范工程、世界最大循環流化床神華集團白馬發電廠600MW循環流化床鍋爐煙氣余熱利用；
國家高新技術投資計劃國電東營勝利發電廠660MW超超臨界機組冷卻塔三維增效技術；
華電集團鄒縣發電廠335MW鍋爐煙氣余熱利用；
華能集團內蒙古烏海發電廠200MW鍋爐煙氣余熱利用；
大唐集團云南紅河發電廠300MW鍋爐煙氣余熱利用；
大唐集團湖北耒陽發電廠300MW鍋爐煙氣余熱利用；
大唐集團河北張家口發電廠330MW鍋爐煙氣余熱利用；
貴州盤縣發電廠300MW冷卻塔增效技術；
北京石景山發電廠200MW煙氣余熱利用；
2、優秀學生介紹
孫老師共指導112名研究生，其中博士生19名，碩士生93名。他善于發現每一位研究生的長處并因材施教，如今，所有研究生均已順利完成學業，且早些年畢業的研究生都已事業有成，在相關領域成為業務骨干。更有很多博士研究生在畢業后繼續從事科學研究工作，在山東大學、山東科技大學、山東建筑大學、濟南大學、齊魯工業大學、華電電科院等高校或研究所任教任職。
其中3位博士畢業后任教于山東大學，現均已成為山東大學能源與動力工程學院副教授。1人于2021年獲得山東省科技進步二等獎，2021年獲得山東大學“我最喜愛的老師”的榮譽稱號，期間獲得發明專利8項，在SCI/EI期刊發表論文10余篇。1人2010年獲得“山東大學青年教師講課比賽優秀獎”，參編教材電力出版社十二五規劃教材兩部，主編專著一部，在國內外期刊發表論文30余篇，其中SCI/EI收錄10余篇。
另外，1人現成為山東科技大學機械電子學院的副教授，她制作的《鍋爐原理》課件獲得2008年教育部組織的“第八屆多媒體課件大賽”優秀獎，2021年承擔基于微課模式《工程流體力學》共享資源庫建設等教育教學項目，并且她先后參與了“無泄漏高效TZJD新型渣漿泵”“聊城鳳凰熱電廠可研報告”“羅茨鼓風機動力特性分析及噪聲源識別”等科研活動。孫老師是一位真正的耕耘者，桃李滿天下，子徒遍神州。
韓同學，已經成為中廣核集團的人事部主任；
丁同學，已經成為華能集團山東分公司的副總經理；
張同學，已經成為華能集團山東分公司的副總經理；
楊同學，已經成為國家投資公司的中層干部；
雷同學，已經成為貝爾實驗室的研究員。
3、媒體報道及感人事跡
孫奉仲教授非常注重學生節能減排和創新能力的培養，他作為教育部能源動力學科教學指導委員會委員和山東大學低碳經濟與節能減排創新平臺的負責人，帶領并指導山東大學本科生參加全國大學生節能減排科技作品與社會實踐比賽，共獲得國家級特等獎兩項，一等獎12項，二等獎19項，三等獎39項，組織獎9次。在2021年全國大學生節能減排大賽中，他指導的團隊在全國四百余支隊伍中脫穎而出，斬獲了大賽的特等獎（全國共10項），并且帶領山東大學再次榮獲優秀組織獎。他除了擔任本校節能減排創新指導工作之外，還多次受到其他高校的邀請，開展節能減排大賽的指導和評審工作，親身推動節能減排工作的發展，使得更多高校學生重視節能減排，參與到節能減排設計的工作中來，受到了許多高校媒體的報導。
孫奉仲教授作為全國萬名優秀創新創業導師，他十分注重學生工程素養的培養和科研成果的轉化工作。在工程素養培養方面，他曾做客“稷下風”講壇，為學生開展工程觀養成的講座；受邀參加工程訓練中心的論壇，與學生共同交流工程訓練中的問題；還多次為本院學生開展工程節能相關的講座，在學生工程觀的培育工作方面發揮了重要作用。在科研成果轉化方面，一大批研究成果已經應用于工程之中，為企業和社會創造了巨大的效益。同時，他還深入企業交流調研，積極推動雙創平臺的建設，在他的努力下，先后在安丘和萊蕪與當地企業建立了兩個創新創業實踐基地，為學校師生創新創業實踐活動提供環境條件和經費支持，受到了企業媒體與山大視點的報道。
孫奉仲教授始終保持著飽滿的工作熱情，他每天早晨堅持乘坐公交到學校，辦公室的門開的比學生工作室的門還要早。當在科研過程中遇到困難時，他會與學生共同探討下一步的研究方向，在實驗的關鍵時期，他會在實驗過程中親身指導，與學生共同等待實驗結果，為的就是第一時間與學生交流分析實驗結果。孫老師在學術上面嚴謹細致，一絲不茍，他經常教育學生要踏實做事，誠信做人，甘于寂寞，勇于創新，教導我們做學問要嚴謹，不能心存僥幸，弄虛作假，要對學術存在敬畏之心。對于學生的開題報告，文獻綜述以及論文成果等，他都會親自檢查，確保內容的真實性與可靠性。他不止一次教導團隊成員所做的工作一定要有實際意義，要緊跟國家發展的腳步，團隊所做的工作能為國家和社會的發展帶來哪些效益，所研究的課題和項目要源于工程，高于工程，能切實滿足國家發展的需要，真正為國家和社會的發展做出貢獻。
如一嚴父，更如慈父，孫老師在科研學習上嚴格要求學生，在生活上，他更像是一位慈父，定期與學生交流學習生活情況，了解學生遇到的困難。當學生科研遇到瓶頸時，他會與學生主動談心，每次與孫老師交流之后，學生總是能夠有新的收獲，化解科研上的壓力；在生活中遇到困難時，他總會設身處地的幫助學生解決困難，并且積極開導學生，教給學生以積極的人生態度面對生活中的困難。當學生生病住院時，他自掏腰包幫學生墊付費用，對于家庭困難的同學，他也會每月給予額外的生活補助，讓學生能夠安心的生活和學習。除此之外，他還十分注重學生特長愛好的發展，對于學生的特長，他總會通過自己的力量為其提供更大的發展平臺，讓學生的綜合素質的到提升。孫老師因為身體原因在自己手術之后，依然時刻牽掛著自己的學生，在醫院通過手機堅持定期與學生交流，時刻不忘關心學生的學習和生活情況。
簡介:適合轉速電機論文寫作的大學碩士及相關本科畢業論文，相關轉速電機開題報告范文和學術職稱論文參考文獻下載。
楊劍鋒
（中核四O四有限公司第三分公司 甘肅蘭州 ）
摘 要：本文通過介紹變壓變頻調速系統（VVVF）的結構原理,對變頻器在風機類設備中的節能原理及成效進行了詳細研究,為風機的穩定運行積累了經驗.
關鍵詞：變頻調速技術羅茨風機節能應用
中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791(2021)12（a)-0000-00
隨著電力電子技術,微電子技術和信息技術的發展,出現了對交流機來說最好的變頻調速技術.變頻調速技術是一種以改變電機頻率和電壓來達到電機調速目的的技術.它是基于電力電子、微電子、信息技術發展的產物.變頻調速具有三大優勢：一是它的逆變部分都基于電流很大、電壓很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等電力電子器件來完成的；二是它的控制部分和負載狀態的檢測是由CPU（32位計算機）來完成,這是微電子器件發展的結果；三是內置4-20mA接口和RS485接口可以和儀表、DCS相接,實現數據傳輸.
變頻調速技術的原理是把工頻50HZ的交流電轉換成三相頻率和電壓可調的交流電,通過改變交流電動機定子繞組的供電頻率,在改變頻率的同時也改變電壓,從而達到調節電動機轉速的目的（即VVVF技術）.
交流變頻調速系統一般由三相交流異步電動機、變頻器及控制器組成.變頻裝置即變頻器是變頗調速的主要設備.
201子項八工段羅茨風機主要負責空氣提升系統的排氣,包括201車間的空氣提升排氣、中放蒸發排氣、脈沖萃取柱的脈沖排氣、鈾線工藝排氣、初步凈化后的钚線工藝排氣,經過核級高效過濾器后由羅茨風機排至418/1-34廠房排放.羅茨風機的運行狀態的好壞直接影響空氣提升流量的穩定性,而空氣提升流量的穩定性又直接影響到工藝一些重要設備（如脈沖柱等）的正常運行.
為了滿足工藝要求,只有通過改變電源的頻率來實現電機轉速的改變,從而改變風機轉速.
式中 ：
n——電機額定轉速
f——電源頻率
p——磁極對數
s——轉差率
由公式（1）可以看出,要改變電機額定轉速,共有三種方法：⑴改變電源頻率；⑵改變磁極對數；⑶改變轉差率.
后兩種方法中,要改變磁極對數,只有更改電機繞組接線方式,現場和設備不具備條件,無法實現.要改變轉差率,只有在轉子回路串電阻,這種方式適用于繞線式轉子.羅茨風機電機的轉子為鼠籠式轉子,也不能實現,且采用上述兩種方式后,電機額定轉速不能連續可調,因此只有改變電機電源的頻率,才能實現電機額定轉速的改變,而且電機電源的頻率與電機額定轉速成正比.
根據上述原理,羅茨風機選用由西門子公司生產的變頻器（型號為MICROMASTER 430）
來調節電機轉速,以達到有效地控制羅茨風機的排氣量,控制系統負壓的目的.
接線原理如下圖所示.控制盤上有黃、綠、紅三個指示燈.當空氣開關合上時,電源指示（紅燈）亮；電機正常運行時,運行燈（綠燈）亮；系統發生異常時,報警燈（黃燈）亮.電源指示燈接在電源空開下側,運行和報警指示燈分別接在變頻器的兩個輸出繼電器常開和常閉觸電上.
當風機轉速從n變到n′后,風量Q、風壓H及軸功率P的變化關系如下：
Q′等于Q×(n′／n)（2）
H′等于H×(n′／n)2（3）
P′等于P×(n′／n)3（4）
當風機轉速低于額定轉速時的節電量為:
E等于[1一(Q／Qn)3]×P×T(kWh)（5）
式中：Qn為額定轉速時的流量；T為時間；Q為實際流量；P為額定轉速時電機功率.
羅茨風機配備電機型號為Y225S-4B3,額定功率37kw,額定電壓380V,額定頻率50HZ,額定電流69.8A,額定轉速1280轉/分,電機在額定轉速時的輸出功率為30KW,根據中試廠管網負荷的要求,變頻器設定頻率為40HZ,電壓285V,轉速950轉/分,運行工況以24小時連續運行,全年運行時間在365天為計算依據.則變頻調速時每年的節電量為：
Wb等于30×24×[1—（40/50）3]×365等于.4kW·h
采用擋板調節（擋板開度）時,因風機轉速不變,故風機特性曲線不變,但擋板調節后管網的特性曲線上移,即電機需要克服管網和擋板的阻力增加,在用擋風板控制額定風量100%輸出與風量減半50%輸出時,軸功率P2比P1比減少不多.變頻調節設定40HZ時,風量為額定轉速的80%,電機實際輸出功率為P′等于P×(n′／n)3等于30×（40/50）3等于15kw,擋板調節時,相同風量（80%）時,電機軸功率降低很小,粗略估算為額定風量時的95%,則擋板開度時的節電量為
Wd等于30×（1－95%）×24×365等于13140 kW·h
相比較多出的節電量為：W等于Wb－Wd等于.4－13140等于.4kW·h
每度電按0.5元計算,則采用變頻調速每年比采用擋板調節多節約電費.4×0.5等于
隨著變頻技術的發展,作為大容量傳動的國產變頻調速技術也得到了廣泛的應用,在電力行業對于許多大功率的輔機設備推廣和采用變頻技術,不僅可以取得相當顯著的節能效果,而且也得到了國家產業政策的支持,代表了今后更多行業節能技術的方向.目前,很多行業越來越多的人員對此都形成廣泛的共識.
參考文獻
[1]陳伯時.變壓變頻原理及應用［Ｍ］．上海:上海交大出版社,2002．
[2]林水生.變頻器原理與應用［Ｍ］．西安:西安電子科技大學出版社,2001．
[3] MICROMASTER 430變頻器使用說明書［S］．德國: 西門子公司,2004.
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高轉速伺服電機引用文獻:
[1] 伺服電機和線切割機學年畢業論文范文 伺服電機和線切割機相關畢業論文的格式范文2000字 [2] 伺服電機畢業論文范文 關于伺服電機方面碩士畢業論文范文10000字 [3] 伺服電機和can總線開題報告范文 伺服電機和can總線方面論文參考文獻范文2萬字 《變頻調速技術在羅茨風機上的應用》word下載【免費】
1 緒論
隨著工業進步和社會發展，水污染亦日趨嚴重，成了世界性的頭號環境治理難題。日趨加劇的水污染，已對人類的生存安全構成重大威脅，成為人類健康、經濟和社會可持續發展的重大障礙。據世界權威機構調查，在發展中國家，各類疾病有80%是因為飲用了不衛生的水而傳播的，每年因飲用不衛生水至少造成全球2000萬人死亡，因此，水污染被稱作”世界頭號殺手”。水體污染影響工業生產、增大設備腐蝕、影響產品質量，甚至使生產不能進行下去。水的污染，又影響人民生活，破壞生態，直接危害人的健康，損害很大。
在歐洲，大多城市采用的污水處理技術—可持續生物除磷脫氮工藝[1]，以控制富營養化為目的的氮、磷脫除為主要的目標。無疑，應付日趨嚴格的排放標準，傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下，發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩余污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題，即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術必須以低能量消耗（避免出現污染轉移現象）、少資源損耗為前提。
發展新穎的污水生物處理工藝依賴于在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。荷蘭研究人員Mulder在10年前發現了厭氧氨（氮）氧化現象[2]。與此同時，南非、荷蘭、日本等國科學家對生物攝/放磷代謝機理重新認識后確定了反硝化除磷新途徑。這兩種新技術的研發與應用對發展可持續污水生物處理工藝具有劃時代意義的推動作用。我國污水處理技術，在吸收、消化國外技術的同時也發展了自己的技術。從國外引進的鼓曝法，A2/O 法、氧化溝法、AB 法，以及近幾年出現的ABC、SBR 法、生物膜法、高壓膜法等，但這些技術在不同程度上存在著基建造價和運行成本較高、處理效率有待提高等問題[3]。 我國的污水設備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。目前我國現存污水處理的設備運行狀況是1/3 運行正常、1/3 不正常、1/3 處于停止狀態。這使污水處理廠的運轉率只能達到50%，這是一個十分嚴重的問題。我國80 年代以前建設的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣法活性污泥處理工藝，由于該工藝主要以去除BOD 和SS 為主要目標，對氮磷的去除率非常低。為了適應水環境及排放要求，一些污水處理廠正在進行改造，增加或強化脫氮和除磷功能。AB 法污水處理工藝于80 年代初開始在我國應用于工程實踐。由于其具有抗沖擊負荷能力強、對pH 值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用的特點，故主要應用于污水濃度高、水質水量變化較大，特別是工業污水所占比例較高的城市污水處理廠。目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術之一。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設計、全套設備國產化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。隨著我國對水環境質量要求的提高，修訂后的國家《污水綜合排放標準》(GB8978－1996)也越來越嚴，特別是對出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水處理廠必須考慮氮磷的去除問題。由此開發了A/A/O 工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實際工程中應用。如泰安污水處理廠、青島李村河污水處理廠、天津北倉污水處理廠、北京清河污水處理廠等[4]。從工程規模上看，一批大型污水處理廠的相繼建成投產標志著我國污水處理事業發展到一個嶄新的階段。
1.1 污水來源及危害
1.1.1 污水來源
（1）生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的，并被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化，一般夏季用水相對較多，濃度低；冬季相應量少，濃度高。生活污水一般不含有毒物質，但是它有適合微生物繁殖的條件，含有大量的病原體，從衛生角度來看有一定的危害性。
工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、并被生產原料、半成品或成品等原料所污染，也包括熱污染（指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水）；生產廢水是指在生產過程中形成，但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理；生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理，如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
水體污染的危害是多方面的，這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響。
引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染后，通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
致癌作用。
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