生物能源的优缺点范文

导语：如何才能写好一篇生物能源的优缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：教学改革；新能源发电技术；创新人才培养

作者简介：韩杨（1982-），男，四川成都人，电子科技大学机电学院电力电子系，讲师。

基金项目：本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助（项目编号：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0046-02

“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课，共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1， 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异，在教学理念、教学内容、教学方法等方面，需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中，充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容，充分利用交互式教学方法，采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段，把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线，鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究，提升了学生的学习兴趣，培养了学生的自主创新能力。[3， 4]

一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾

1.麻省理工学院（MIT）的模块化教学模式

课程简介：课程评估当前和未来潜在的能源系统，包括资源提取、转换和最终使用技术，重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术，能源最终用途和替代品，在不同国家的消费习惯。

第一部分：能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题；能源转换和经济性分析，气候变化和应对措施。模块1：能量传递和转换方法。模块2：资源评估和消耗分析。模块3：能量转换、传输和存储。模块4：系统的分析方法。模块5：能源供应，需求和存储规划。模块6：电气系统动力学。模块7：热力学与效率的计算。

第二部分：具体的能源技术。模块1：核能的基础和现状；核废料处理；扩建民用核能和核扩散。模块2：化石能源的燃料转换，电源循环，联合循环。模块3：地热能源的类型；技术、环境、社会和经济问题。模块4：生物质能资源和用途，资源的类型和要求。

第三部分：能源最终用途，方案评估和权衡分析。模块1：汽车技术和燃料经济政策。模块2：生物质转化的生命周期分析；土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3：电化学方法电能储存、能量转换，燃料电池。模块4：可持续能源，非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。

2.瑞典皇家理工学院（KTH）课程内容与要求

课程内容：替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析，包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源，如水能、风能、太阳能、光伏、光热，燃料处理；可再生能源系统面临的挑战；动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中，学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”，特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨，每个人都参与演讲和讨论，并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨，丰富课堂内容、提升教学质量。

课程要求：在课程结束时，学生应能够分析和设计能源系统，利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后，学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点，以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件，了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。

3.威斯康星大学（UWM）课程内容与要求

课程内容：学习有关国家最先进的可再生能源系统，包括生物质、电力和液体燃料，以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算，并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策；经济分析，购买和销售能源；风能理论与实践；太阳能可用性，光热和光伏发电系统；水电；地热，潮汐能和波浪发电；生物能源、生物质燃烧热力和电力；生物质气化，生物油热解；生物燃料的生命周期评估。

课程要求：掌握基本的可再生能源系统的工程计算，了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果：能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计，并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程，以满足预期要求，具备解决工程问题和有效沟通的能力。

二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计

通过对该课程的学习，使学生了解中国的能源现状，掌握电源变换与控制技术的基本原理，掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成，加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理，了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验，设计教学模块。

1.电源变换和控制技术

内容要点：电力电子器件的概念、特征和分类，不可控器件——电力二极管，半控型器件——晶闸管，电力场效应晶体管——电力MOSFET，绝缘栅双极型晶体管——IGBT；AC—DC变换电路：二极管整流器——不控整流，晶闸管整流器——相控整流，PWM整流器——斩波整流；DC—DC变换电路：单管不隔离式DC—DC变换器，隔离式DC—DC变换器；DC—AC变换电路原理、分类、参数计算；AC—AC变换电路。

课堂提问：晶闸管的导通和关断条件是什么？相控整流与PWM整流电路区别是什么？交流调压电路的基本原理是什么？什么是逆变？如何防止逆变失败？

课程项目1：让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路，进行MATLAB仿真分析，比较两种整流电路的区别，要求分组讨论、制作PPT演讲，撰写研究报告。

2.风能、风力发电与控制技术

内容要点：风的产生、特性与应用；风力发电机组的结构、分类与工作原理；风力发电的特点、控制要求和功率调节控制；风力发电机组的并网运行和功率补偿：同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。

课堂提问：简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些？具体怎么求解？风力机有哪几种分类方法？

课程项目2：让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统，在课程项目1的PWM整流电路的基础上，设计整流和逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

3.太阳能、光伏发电与控制技术

内容要点：太阳能利用方式、分类及原理，中国光伏发电的历史和研究现状；太阳能电池的工作原理，太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数，太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径；太阳能电池制造工艺，多、单晶硅制造技术；太阳能光伏发电系统设备构成，正弦波PWM技术，逆变器基本特性及评价；独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成；并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。

课堂提问：多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同？根据制作工艺的不同它们各有什么特点？什么是正弦波PWM逆变技术？并网光伏发电系统由哪几部分构成？

课程项目3：让学生设计小功率并网光伏发电系统，在课程项目2逆变电路的基础上，设计单相及三相逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

4.生物质能的转换与控制技术

内容要点：生物质能的定义、生物质资源特点及类别；生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式，城市垃圾、生物质燃气发电技术；生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理，生物质热裂解技术及装置简介；我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性，生物质能发电前景。

课堂提问：生物质能的优缺点是什么？根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源？生物质热裂解的机理是什么？请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些？具体是如何影响的？

5.天然气、燃气发电与控制技术

内容要点：天然气水合物的概念，形成机理及化学性质；天然气的综合利用、环境价值与发展前景；小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景；燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制；燃气发电机组的并网运行与控制策略，DC-AC低频并网逆变技术，DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术；燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。

课堂提问：小型燃气轮机组并网发电的原理是什么？简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的？

三、结束语

在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上，以人才培养为中心，凝练教学内容、改革教学方法，提高了学生对该课程的学习兴趣，课堂互动得到明显改善，不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究，发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术，在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]何瑞文，谢云，陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育，2012，（3）：72-73.

[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育，2011，（15）：92-93.

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关键词：分布式；双向计量；监控；一体化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.230

0 引言

化石能源等传统能源，具有不可再生性，它们的日渐枯竭使得人们寻找新能源替代。在这种背景下，大量可再生新能源的开发利用提上日程，甚至已经开始应用。与传统能源不同，太阳能生物能、风能、小水电资源等可再生资源都是分布式存在的。国家大力推行新能源，倡导新能源发电。一方面，随着城镇化建设，电力客户的用电需求也在增加；另一方面，城镇化的建设实施同时也为分布式能源的大量、成规模地加入提供了有利的大环境。

1 分布式电源发展概况

1.1 分布式电源技术定义及分类

分布式发电（ Distributed Generation，DG） 技g一般主要包括发电容量为几十到几百 kW 的燃料电池、微型燃气轮机、风力发电技术、太阳能光伏发电技术等。这些技术依靠可再生新能源为主的小型发电设备实现，这些小型设备都就近分布在负荷附近。

1.2 分布式电源优缺点

分布式电源具有投资小、占地少及节能环保等诸多优点。但跟传统的集中能源相比，还是有弊端存在。人们将现代电能质量通常理解为 “ 导致用户电力设备不能正常工作的电压 、电流或频率偏差，造成用电设备故障或错误动作的任何电力问题都是电能质量问题 ”。稳态电能质量问题包括谐波、频率偏差、电压波动与闪变等；暂态电能质量问题主要包括电压凹陷、电压凸起、暂态震荡等，是电力系统发生故障机投切操作等伴随的暂时性现象。分布式电源接入电网，其输出功率具有随机性和波动性特征，并网后容易引起变压波形畸变、电压波动与闪变、三项不平衡、谐波等一系列问题，会严重影响电网的电能质量。

2 双向计量与监控一体化设备的需求

2.1 家庭微电网应用分析

对家庭微电网进行应用分析，本文是基于高级计量架构（AMI）的。高级计量架构包含以下几个部分：测数据管理系统（ MDMS） 、双向通信网络、智能电表和用户户内网络。

高级计量架构中的计量和智能监控功能由双向计量与监控一体化设备承担。设备包括：主站、智能设备、分布式电源、智能负载。一方面，从上级主站或微电网获得电价、调度信息等；另一方面通过RS-485、信息网络等方式对分布式电源及用电设备来进行监控。

2.2 家庭用户功能需求

家庭微电网的潮流方式与普通电网潮流方式不同，它是存在双向流动的。分布式电源发电补贴、余电上网、用电电价不同、家庭用电方式不同。传统的电能计量装置显然已经不能满足如此多样化的需求了。这就要求有一种可以双向计量且具有监控功能的设备来替代。

3 硬件方案

双向计量与监控一体化设备同时具备对电网的质量监测、可双向计量电能费用、可计量分布式电源的发电补贴、可体现用电能效等功能。设备采用MCU+计量芯片方案，主要组成部分为：双向计量、CAN总线、信息网络及RS-485模块。

3.1 双向计量模块

依照《 国家电网智能电表技术规范 》要求，双向计量应当实现的功能有：“组合/正向/反向有功总电能、组合/正向/反向各费率有功电能、正向/反向分相有功电能、正向/反向有功最大需量、 瞬时冻结功能、整点冻结功能、电压过压欠压事件记录、电流失流过流事件记录、瞬时电压电流功率的检测等功能。”经过综合考虑，采用ADE7878/7593 计量芯片为宜。

3.2 通信功能模块

为满足实际应用中不同的通信接口需求，设备集成信息网络、电力线载波、RS-485、CAN、红外借口等通信模块。例如：后期与其他能效管理设备通讯可使用CAN；远程抄表功能的实现可依靠红外通讯；信息网络可用于与其他分布式单元通讯，获得更多讯息。

4 软件设计及任务组成

设备要实现电能质量监测、双向独立计量电能电费、计量补贴、双向通信等功能。整个系统对实时性要求非常高，任务繁重，操作系统选取轻量级的，比如FreeRTOS。基于操作系统支持，可将设备的软件流程在不影响功能的情况下分解成几块主要任务。

4.1 总体任务设计

双向计量与监控一体化设备的任务涉及电网的电能质量监测、数据存储、双向电能计量、人机交互等方面。为保证电网质量监测的准确性，电网参数采集处理任务设置成最高优先级；双向计量任务也较为重要，设置为次优先级；通信任务在不同时段不同场合需要根据实际情况来设置级别；数据存储时间要求很短，设置为较低的优先级；能效管理任务对实时性要求不高，可设置级别为0。

4.2 电能双向计量任务

电能双向计量任务由线周期电能累计模式实现。在电能计量模式下，对计量芯片进行配置。设置为：LINECYC 寄存器中所设整数个半波周期的积分每次处理完毕，就会向主控芯片发出中断请求。主控芯片收到请求即读取电能寄存器的值及获取寄存器状态，及时判断有功的正反向；利用获取的信息进一步进行处理，为用户能效管理任务及微电网中央控制器提供有效数据。

4.3 电能质量监测任务

分布式电源不同于传统的集中能源，它所产生的电能质量不佳。分布式能源产生的电能稳定性差、会产生电压波动和闪变、还会出现谐波、电压偏差、频率波动等问题。双向计量与监控一体化设备虽然不能把上述问题全部解决，但对于谐波还是有一定作用的。对谐波进行计量，则需采集定时电压、瞬时电流值。利用操作系统设置一个周

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期采集100或200个样本，设置每隔0.1或0.2ms进行一次采样工作。此采样程序设置为最优先级，以使电网得到最快响应，来保护大电网的运行。

4.4 数据存储任务

双向计量与监控一体化设备还包括数据存储功能。数据存储模块实现设备的数据存储及读取操作。其中包括基本参数、电能质量信息以及用户用电信息等。同时，数据存储任务还可对设备的运行状态进行监控。通过记录设备设备的运行状态，能效管理状态信息，停送电事件发生时处理申请；信息网络连接时，管理设备连接状态，将不用的链接关闭以释放资源来使设备更加顺畅地运行等。另外，数据存储任务还可以对分布式电源进行监控，并反馈给上级电网。

5 结束语

随着分布式电源大量接入电网，家庭微电网潮流存在双向性，分布式电源电费补贴，分布式电源接入电网后电能质量不稳定等因素导致传统的电能计量装置不再适用。双向计量与监控一体化设备可以较好地解决上述问题。进一步配合FreeRTOS 嵌入式操作系统对设备进行软件设计，弥补传统电能表的缺憾，实现双向电能独立计量、补贴电费计算、微电网电能质量监测及信息通讯等功能。为分布式电源的推广应用做了一个良好的助推，也为大电网的安全稳定运行提供了有效保障。

参考文献：

[1]史哲.分布式电源接入双向计量与监控一体化终端设计[D].浙江大学，2015.

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关键词：低浓度；污水处理；好氧工艺；厌氧工艺

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0048-03

低浓度污水一般是指COD浓度低于1000mg・L-1或BOD浓度低于500mg・L-1的有机污水，主要由城市生活污水和各种稀释的工业废水等组成。低浓度污水由于碳源不足，无法为微生物提供足够的养分，对生物处理中的脱氮除磷过程有着制约作用。生物除磷脱氮的原理是微生物在厌氧、缺氧、好氧的交替环境中，依靠硝化菌和反硝化菌的硝化―反硝化作用实现生物脱氮，依靠聚磷菌的厌氧释磷―好氧摄磷作用实现生物除磷。脱氮除磷过程中的反硝化菌与聚磷菌间的矛盾主要由碳源竞争引起，因为厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧异养菌代谢都需要消耗碳源。其中反硝化和释磷对于挥发性脂肪酸的竞争尤为突出，为了充分释磷，往往先满足厌氧释磷对碳源的要求，从而导致反硝化碳源的不足，影响处理系统脱氮的效果。因此，处理好低碳源条件下脱氮除磷的矛盾，进而达到同时高效脱氮除磷的目的，成为了今后城市污水处理亟待解决的问题。

1 用于低浓度污水处理的主要工艺

一般来说，城市低浓度污水的处理多采用生物膜法、活性污泥法、厌氧处理工艺等，在环境允许的地方还可以考虑人工湿地处理方法。目前，活性污泥法等好氧工艺技术已经研究发展得比较成熟，并应用到了许多实际工程中，取得了比较好的成果。然而随着我国城镇化进程的加快，城市污水排放量正逐年增长，而好氧工艺由于使用了充氧设备，其能耗大，维护管理及运行的费用较高，已经对财政造成了很大的困扰。相对于好氧工艺，厌氧生物处理法能耗少，运行费用低，且营养盐需要少，这对C/N小的生活污水来说尤为重要。因此在继续挖掘好氧工艺潜力的同时，越来越多的研究者开始进行低浓度污水的厌氧处理研究，并已取得了不错的成绩。

1.1 序批式活性污泥工艺（SBR）

SBR法在我国城市污水处理中研究比较深入，技术已经趋于成熟。SBR工艺流程简单，污水在一个反应池内就可以完成生化反应、沉淀、排水、排泥，在运行费用低的前提下可以取得比较高的脱氮除磷效果，耐冲击负荷也比较强。然而传统的SBR法存在水力时间停留过长的问题，若管理不精准，还会造成除磷效果不够好，污泥膨胀等。将生化和物化两方法协同起来，强化污水处理能力，成了研究人员关注的方向。往SBR反应器内分别投加各种无机混凝剂以组成SBR/混凝协同工艺来对城市污水处理进行研究。经过试验发现，将新型复合混凝剂PISC以40mg・L-1的量在曝气2h后投入SBR反应器内时对CODcr、SS和TP的去除效果最佳，分别达到了76.8%、87.8%和93.1%。此外PISC的投入可以使水力停留时间缩短1/3，有抑制污泥膨胀的效果，并能降低出水的SS。将粉末活性炭（PAC）以400mg・L-1的量投入SBR反应器来进行低浓度污水处理的试验研究。微生物能在活性炭的表面能形成一层生物膜，提高除磷效率，促使污泥沉降；不同种类的微生物形成的膜能形成好氧、缺氧和厌氧的区域，提高了反硝化效率。结果表明，投加了PAC的SBR反应器对污水中COD、TN和TP的去除率分别为94.9%、67.7%和96.6%。

1.2 生物膜法

生物膜法可用来处理低浓度污水，对水质水量变动有较强的适应性，其污泥沉降性能好，宜于固液分离。但生物膜法不若活性污泥法的人工强化，而是趋于自然净化原理，其生物量不够大，导致处理效果不够好，更由于成本问题，生物膜法一般应用在小型污水厂或废水厂。为顺应当今时代的要求，低成本的生物膜法技术吸引了研究者的眼光。他们利用透水混凝土生物膜来处理城市污水，这种生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV-C按一定比例组成的固体膜片，上面有预留的透水孔，其构造成本很低。经过试验研究，在进水流量为1.1～1.25L・min-1，回流量为4.5～6L/min，停留时间为1.5h，BOD5负荷为850g/（d・m3）的条件下，对CODcr、NH3-N、BOD5的去除率分别达到了76.0%、54.1%和94.9%，但这种生物膜对TP的去除效果不明显，需要再进行深入研究。

1.3 A2/O工艺处理低浓度污水

A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来，取长补短，更有效的去除水中的有机物。A2/O工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除，阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。西朗污水处理厂对传统A2/O工艺和UCT工艺进行改进，综合了它们的优点，使得这个改良的工艺具有脱氮除磷效果更好的优势。改良A2/O工艺是在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池，这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力，加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥，从好氧池回流的混合液进入缺氧池，这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐，提高了脱氮的效率。经监测，发现西朗污水厂对BOD5、COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在A2/O工艺中，污泥龄对COD、TN、氨氮等的去除不产生大的影响，但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现，当污泥龄为12d时，A2/O工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现，两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷，将各自优势更好地发挥出来，并增加抗冲击负荷的能力。研究表明，在进水体积流量为1.0m-3・d-1、吸附池F/M为2.8kgCOD・kg-1MLSS・d-1、水力停留时间为1.5h时，这个组合系统的效率最高，对SS、COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别达到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。

1.4 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）与SBR的组合工艺

EGSB反应器是对常规的高效厌氧反应器UASB进行改善后制造出来的污水处理反应器，它以增大流速和加快出水循环来更有效地利用反应器空间，具有更高的运行效率。和纯粹EGSB和SBR工艺相比，EGSB-SBR组合工艺对COD，TP，TN等的去除更为彻底，其出水指标可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级标准。污水先通过调节池之后再通过EGSB反应器，最后通过SBR反应器，这样能有效弥补这两种工艺的缺陷，对有机物的去除，硝化和反硝化进行合理安排。经过试验研究，当HRT为3h，COD容积负荷为3.5kg・m-3・d-1，EGSB反应器的上升流速为6.5～7m・h-1时，COD的去除率最高，达到95%。接着用SBR反应器对EGSB反应器的出水作进一步处理，以除去污水中尚未达标的氮和磷。当选用污泥龄为20～30d的污泥时，SBR反应器的除磷效果最好，能达到90%以上；当厌氧阶段的DO质量浓度控制在0.2mg・L-1以下时，SBR反应器就能取得很好的脱氮效果，脱氮率达到了90%以上。

在厌氧条件下，污水中氨与硝酸盐的消失是同时发生的，表现为5NH4++3NO3-4N2+9H2+2H+ ΔG=-297kJ/MOL（NH4+）

即该反应可以自发进行，这使得这个组合工艺的脱氮效率非常理想。而在6℃～15℃的范围内，EGSB-SBR组合工艺对TP的去除率能达到88.6%。

1.5 厌氧折流板反应器（ABR工艺）

厌氧折流板反应器（ABR）是一种新型高效的处理工艺，不仅在处理高浓度有机废水的研究和应用方面取得了较大的进展，而且在处理低浓度污水方面也越来越引起重视。ABR反应器可看成是由多个上流式厌氧污泥床（UASB）的连接而成，对低浓度污水有良好的处理效率。它具有构造简单、运行维护费用低、生物截留能力强、水力停留时间短、耐水力以及有机物冲击、对有毒物质冲击抵抗力和恢复力强等优点。ABR的工艺设计中分格数对处理效果具有较大的影响，在处理较低浓度污水时，ABR分格数控制在3～4格较好。将进水COD浓度控制在400mg・L-1以内，用BOD5∶N∶P（质量比）=（150～300）∶5∶1的葡萄糖配水模拟生活污水进行试验研究，发现水力停留时间、污泥浓度、有机负荷、温度等不同程度地影响ABR反应器运行效率。当平均温度为29.6℃，水力负荷为2.93m3・m-3・d-1，HRT为0.041d时，ABR对CODcr的去除效率最高，达到了92%以上。李清雪等采用ABR-好氧组合工艺来处理COD浓度为688mg・L-1的生活污水，试验证明，这个组合工艺对COD的去除率能稳定在84.2%附近，但对氨氮的去除效果

不佳。

1.6 人工湿地处理工艺

由于结构简单，建造成本低，操作及管理维护容易，运行起来费用低廉，有较强的抗冲击负荷能力，能够处理低负荷污水并能达到一定效果，人工湿地在许多地方及各种性质的污水处理方面均有应用。用粉煤灰和细煤渣配合使用作为基质，再按适当的比例配成填料处理柱来处理低浓度生活污水，去除COD的效果非常好，约70%；而用粉煤灰和空心砖砖块配合使用作为基质的处理柱在处理污水时，去除NH3-N和TP的综合效率分别达到了89%和81%。深圳白泥坑人工湿地采用了芦苇/大米草湿地、茫荼/芦苇湿地和芦苇/茫荼湿地串联运行的方式，使得BOD和NH4-N去除效果很好，分别达到了90%和50%以上。近年来，将人工湿地与其他工艺联合起来处理城市污水也得到了长足的发展，这样可以有效弥补人工湿地处理工艺在某些方面的不足。利用 “接触氧化+生物滴滤池+潜流人工湿地+氧化塘”的组合工艺来处理进水COD浓度为62.36mg・L-1，TP为1.04mg・L-1，TN为18.29mg・L-1的低浓度污水，在温度为6.0℃～11.4℃在低温条件下取得了比较好的净化效果。经测试，这个组合工艺对对COD、TP和TN的去除率分别为83.6%、66.8%和55.2%。

2 结语

目前，我国的城市污水处理厂进水浓度普遍偏低，碳源不足，脱氮效率难以保证。而怎样解决好这个问题，有学者已为我们指明了方向：清华大学的一些学者提出了以垃圾渗滤液作为碳源投加到低碳源城市污水中，该技术以废治废，能节约垃圾渗滤液处理费和污水厂投加甲醇等碳源成本；另一方面，合理地选择排水系统的体制，加强雨污联合调控的要求，从而达到提高城市污水中的碳源浓度的目的。

在城市低浓度污水处理工艺方面，各类好氧工艺与厌氧工艺都有自己的优缺点。以好氧活性污泥法为主的城市污水处理技术虽然对污染物的去除率高且稳定，但占地面积大，管理运行费用高。而厌氧处理工艺正不断发展和完善，其低能耗、占地少、管理简便等优越性已逐渐为人们所认识。厌氧生物处理具有节约能源并产生能源的的优点，其剩余污泥量低，容积负荷大，开发和利用厌氧生物技术进行污水处理必然能够同时起到减轻污染和缓解能源短缺的功效。但厌氧工艺对氮、磷等的去除不够稳定，对病菌等的去除能力也不够，所以厌氧处理工艺的发展应跟好氧处理工艺相结合，取长补短。

参考文献

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