Responsive image
博碩士論文 etd-0520117-155929 詳細資訊
Title page for etd-0520117-155929
論文名稱
Title
不同混凝劑對原水有機物處理效率探討
Study of the effect of different coagulants on treatment efficiency of organic matters in raw water
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
79
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2017-06-08
繳交日期
Date of Submission
2017-07-10
關鍵字
Keywords
AOC、TOC、FeCl3、PAC、氧化劑、混凝劑
Oxidants, Ferric Chloride, Total Organic Carbon, Assimilable Organic Carbon, Poly-aluminum Chloride, Coagulant
統計
Statistics
本論文已被瀏覽 5701 次,被下載 0
The thesis/dissertation has been browsed 5701 times, has been downloaded 0 times.
中文摘要
本研究取B淨水場原水進行研究,在瓶杯試驗添加混凝劑與氧化劑,經快混3分鐘、慢混20分鐘、靜置10分鐘後測量水中濁度,找尋最加混凝劑量,再經混凝、沉澱、過濾與消毒各單元處理後,發現有機物(TOC與AOC)均有下降趨勢,在豐水期間因空庫防淤期濁度非常不穩定,使用氧化劑次氯酸鈉和兩種混凝劑(PAC與FeCl3),經批次實驗NH3-N去除率在67.1%至97.9%之間,TOC去除率在7.8%至44.2%之間,得知NH3-N去除效果比TOC去除效果佳。生物可利用有機碳(Assimilable Organic Carbon , 稱AOC)表示水中生物可利用之有機物量,把經過滅菌後之P17和NOx菌種植入水樣,觀察量種菌種在水中生長之生物量再換算成濃度,B淨水場原水AOC含量以AOC-P17百分比例最高,故AOC-Total以AOC-P17去除為主,經批次實驗AOC去除率在37.5%至61.6%之間,故在此淨水程序中均有處理成效。
Abstract
This study studied the removal of organic compounds in raw water in water treatment plant B .The removal of organic compounds were by using coagulants and oxidants in jar test which was conducted with rapid mixing for 3 minutes, slow mixing for 20 minutes and measuring water quality of suspended water when tests were finished after 10 minutes. Empty flushing was caused unstable turbidity in raw water during the high turbidity periods. We used the oxidant (sodium hypochlorite) and two coagulants (PAC and FeCl3) in all tests. Results showed the concentration of organic compounds (TOC and AOC) decreased with coagulation, sedimentation, filtration and disinfection. The removal of NH3-N was ranging from 67.1% to 97.9%, and the removal rate of TOC was between 7.8% and 44.2%. The treatment efficiency of NH3-N was high obviously than TOC. Assimilable Organic Carbon (AOC) showed the amount of the bio-available organic matter in treated water. The sterilization of P17 and NOx strains were planted into the water samples to observe the amounts of bacteria and the conversion of concentration of biomass in water. In the water treatment plant B, the AOC-P17 was the highest percentage of AOC. Removal of AOC-P17 was found between 37.5% and 61.6%, it is showed the operation of water treatment was successful in reduction of organic compounds in raw water.
目次 Table of Contents
論文審定書 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 viii
第一章 前 言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究內容 2
第二章 研究背景與文獻整理 3
2-1 淨水廠來源及供水現況 3
2-1-1 A水庫概述 3
2-1-2 處理單元 5
2-2 氮處理 7
2-2-1 氮主要來源 7
2-2-2 氮循環機制 8
2-2-3 生物除氮 13
2-3 混凝化學性質與機制 14
2-3-1 混凝膠凝原理 14
2-3-2 混凝劑種類及特性 15
2-3-3 膠羽性質 19
2-4 有機物在水中之變動 21
2-4-1 水中有機物特性 22
2-4-2 生物可利用有機碳 25
2-4-3 混凝去除有機物質 32
2-4-4 水庫及優養化對水庫對水質之影響 34
2-5 混凝劑對原水濁度之影響 37
2-5-1 高濁度原水 37
2-5-2 低濁度原水 38
第三章 研究方法及步驟 39
3-1 研究方法 39
3-1-1 水庫原水背景 40
3-1-2 瓶杯試驗原水水樣 40
3-2 水質分析方法 41
3-2-1 p H值 41
3-2-2 濁度 42
3-2-3 氨氮 42
3-2-4 總有機碳 42
3-3-5 生物可利用有機碳 43
3-3 瓶杯試驗方法 45
3-3-1 混凝劑劑量濃度 46
3-3-2 混凝作用之各項因素 46
3-3-3 瓶杯試驗程序 47
3-4 分析設備 48
第四章 結果與討論 49
4-1 B廠原水濁度變化及加藥曲線 49
4-1-1 原水濁度之變化 49
4-1-2 混凝之最佳加藥曲線 50
4-2 不同濁度下次氯酸鈉對NH3-N與TOC濃度之影響 52
4-2-1 不同PAC濃度對NH3-N、TOC濃度之影響 52
4-2-2 不同PAC濃度對AOC濃度之影響 55
4-2-3 不同FeCl3 濃度對NH3-N、TOC濃度之影響 57
4-2-4 不同FeCl3 濃度對AOC濃度之影響 60
4-3 次氯酸鈉及混凝劑對NH3-N、TOC與AOC去除效率影響 63
第五章 結論與建議 64
5-1 結論 64
5-2 建議 65
參考文獻 66
參考文獻 References
1. Ademollo, N., Patrolecco, L., Polesello, S., Valsecchi, S., Wollgast, J., Mariani, G., & Hanke, G. (2012). The analytical problem of measuring total concentrations of organic pollutants in whole water. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 36, 71-81.
2. Bache, D. H., Hossain, M. D., Al-Ani, S. H., & Jackson, P. J. (1991). Optimum coagulation conditions for a coloured water in terms of floc size, density and strength. Water supply, 9(1), 93-102.
3. Blattner, F. R., Plunkett, G., Bloch, C. A., Perna, N. T., Burland, V., Riley, M., ... & Gregor, J. (1997). The complete genome sequence of Escherichia coli K-12. science, 277(5331), 1453-1462.
4. Bucklin, K. E., McFeters, G. A., & Amirtharajah, A. (1991). Penetration of coliforms through municipal drinking water filters. Water Research, 25(8), 1013-1017.
5. Chambon, F., & Winter, H. H. (1987). Linear viscoelasticity at the gel point of a crosslinking PDMS with imbalanced stoichiometry. Journal of Rheology, 31(8), 683-697.
6. Gregory, J. O. H. N., & Dupont, V. I. N. C. E. N. T. (2001). Properties of flocs produced by water treatment coagulants. Water Science and Technology, 44(10), 231-236.
7. Hammes, F., Meylan, S., Salhi, E., Köster, O., Egli, T., & Von Gunten, U. (2007). Formation of assimilable organic carbon (AOC) and specific natural organic matter (NOM) fractions during ozonation of phytoplankton. Water Research, 41(7), 1447-1454.
8. Hijnen, W. A. M., & Van der Koou, D. (1992). The effect of low concentrations of assimilable organic carbon (AOC) in water on biological clogging of sand beds. Water Research, 26(7), 963-972.
9. Hu, J. Y., Wang, Z. S., Ng, W. J., & Ong, S. L. (1999). The effect of water treatment processes on the biological stability of potable water. Water Research, 33(11), 2587-2592.
10. Jekel, M. R. (1986). Interactions of humic acids and aluminum salts in the flocculation process. Water Research, 20(12), 1535-1542.
11. Jiang, Y., Goodwill, J. E., Tobiason, J. E., & Reckhow, D. A. (2016). Impacts of ferrate oxidation on natural organic matter and disinfection byproduct precursors. Water research, 96, 114-125.
12. Johnson, P.N. and Amirtharajah, A. (1982) “Ferric Chloride and Alum as Single and Dual Coagulants”, Jour. AWWA, 75(5), 232-239.
13. Kan, C., & Huang, C. (1998). Coagulation monitoring in surface water treatment facilities. Water science and technology, 38(3), 237-244.
14. Kavanaugh, M. C. (1978). Modified Coagulation for Improved Removal of Trihalomethane Precursors (PDF). Journal-American Water Works Association, 70(11), 613-620.
15. Kemmy, F. A., Fry, J. C., & Breach, R. A. (1989). Development and operational implementation of a modified and simplified method for determination of assimilable organic carbon (AOC) in drinking water. Water Science and Technology, 21(3), 155-159.
16. Lartiges, S. B., & Garrigues, P. P. (1995). Degradation kinetics of organophosphorus and organonitrogen pesticides in different waters under various environmental conditions. Environmental science & technology, 29(5), 1246-1254.
17. Liu, W., Wu, H., Wang, Z., Ong, S. L., Hu, J. Y., & Ng, W. J. (2002). Investigation of assimilable organic carbon (AOC) and bacterial regrowth in drinking water distribution system. Water research, 36(4), 891-898.
18. Matilainen, A., Vepsäläinen, M., & Sillanpää, M. (2010). Natural organic matter removal by coagulation during drinking water treatment: a review. Advances in colloid and interface science, 159(2), 189-197.
19. Matsui, Y., Shirasaki, N., Yamaguchi, T., Kondo, K., Machida, K., Fukuura, T., & Matsushita, T. (2017). Characteristics and components of poly-aluminum chloride coagulants that enhance arsenate removal by coagulation: Detailed analysis of aluminum species. Water Research, 118, 177-186.
20. Michael-Kordatou, I., Michael, C., Duan, X., He, X., Dionysiou, D. D., Mills, M. A., & Fatta-Kassinos, D. (2015). Dissolved effluent organic matter: characteristics and potential implications in wastewater treatment and reuse applications. water research, 77, 213-248.
21. Pernitsky, D. J., & Edzwald, J. K. (2006). Selection of alum and polyaluminum coagulants: principles and applications. Journal of Water Supply: Research and Technology-AQUA, 55(2), 121-141.
22. Rossini, M., Garrido, J. G., & Galluzzo, M. (1999). Optimization of the coagulation–flocculation treatment: influence of rapid mix parameters. Water Research, 33(8), 1817-1826.
23. Selomulya, C. O. R. D. E. L. I. A., Bushell, G. R. A. E. M. E., Amal, R. O. S. E., & Waite, T. D. (2003). Understanding the role of restructuring in flocculation: the application of a population balance model. Chemical Engineering Science, 58(2), 327-338.
24. Snoeyink, V. L., & Jenkins, D. (1980). Water chemistry. Wiley.
25. Świetlik, J., Raczyk-Stanisławiak, U., & Nawrocki, J. (2009). The influence of disinfection on aquatic biodegradable organic carbon formation. Water Research, 43(2), 463-473.
26. Vadasarukkai, Y. S., & Gagnon, G. A. (2015). Application of low-mixing energy input for the coagulation process. Water research, 84, 333-341.
27. Van Der Kooij, D., Visser, A., & Hijnen, W. A. M. (1982). Determining the concentration of easily assimilable organic carbon in drinking water. Journal (American Water Works Association), 540-545.
28. Van der Kooij, D., Vrouwenvelder, H. S., & Veenendaal, H. R. (1995). Kinetic aspects of biofilm formation on surfaces exposed to drinking water. Water Science and Technology, 32(8), 61-65.
29. Van Geluwe, S., Braeken, L., & Van der Bruggen, B. (2011). Ozone oxidation for the alleviation of membrane fouling by natural organic matter: A review. Water research, 45(12), 3551-3570.
30. Yan, M., Wang, D., Ni, J., Qu, J., Chow, C. W., & Liu, H. (2008). Mechanism of natural organic matter removal by polyaluminum chloride: effect of coagulant particle size and hydrolysis kinetics. Water Research, 42(13), 3361-3370.
31. Yang, R., Li, H., Huang, M., Yang, H., & Li, A. (2016). A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment. Water research, 95, 59-89.
32. Younker, J. M., & Walsh, M. E. (2016). Effect of adsorbent addition on floc formation and clarification. Water research, 98, 1-8.
33. Yu, W., Gregory, J., & Campos, L. C. (2011). Breakage and re-growth of flocs: Effect of additional doses of coagulant species. Water research, 45(20), 6718-6724.
34. Yu, W., Gregory, J., Campos, L. C., & Graham, N. (2015). Dependence of floc properties on coagulant type, dosing mode and nature of particles. water research, 68, 119-126.
35. 傅崇德,氨氮管制之現況及處理技術展望,環保簡訊第20 期,1-10。
36. 賴佳宏,2015,A2O生物處理程序對廢水中氨氮及TMAH 去除效率之研究,弘光科技大學環境工程研究所碩士論文,
37. 賴世勳,2010,蝕刻廢液製備聚合鐵混凝劑應用於染整廢水之可行性研究,嘉南藥理科技大學環工所碩士論文 。
38. 賴淵平,2012,藻類含量對於淨水程序中加藥率與濁度之影響,國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系碩士論文。
39. 李丁來,2007,淨水程序中溶解性有機物之去除:生物濾床及污泥毯澄清池之操作評估,交通大學環境工程研究所博士論文。
40. 李坤峰,2000,飲用水處理程序二階段添加PAC與污泥毯穩定度提昇之研究,元智大學化學工程研究所碩士論文。
41. 李皓瀅,2015,阿公店溪水體、底泥重金屬污染之調查,國立高雄海洋科技大學海洋環境工程研究所碩士論文。
42. 劉嘉宏,2007,混凝劑種類對低濁度原水混凝影響之研究,國立成功大學環境工程學系碩士論文。
43. 劉志仁,1996,水庫優養化對水質影響集水質處理研究,台灣大學環境工程研究所博士論文。
44. 林佳蓉,2003,自來水二階段混凝-膠凝處理之研究,國立臺灣科技大學化學工程系碩士學位論文。
45. 林志麟,2008,聚氯化鋁水解物種之混凝行為:膠體去穩定機制及膠羽形成分析,國立交通大學環境工程研究所博士論文。
46. 林昇衡,2004,高總有機碳原水處理之研究,國立成功大學環境工程學系碩士論文。
47. 林澤閔,2012,生物活性碳濾床去除民生放流水有機物,國立中山大學環境工程研究所碩士論文。
48. 林玉君,1999,”以混凝-絮凝處理高濁度原水之研究”,國立臺灣科技大學碩士論文。
49. 高瑜苹,2007,以光學式濁度計探討不同混凝劑對含藻人工原水處理效果之研究,國立聯合大學環境與安全衛生工程學系碩士論文。
50. 行政院環保署網站,http://www.epa.gov.tw.
51. 行政院環境保護署環境檢驗所 http://www.niea.gov.tw/
52. 行政院全國環境水質監測資訊網,http://wq.epa.gov.tw
53. 許豐億,2004,以多元線性迴歸法探討燃煤飛灰中礦物組成對其吸附水中有機物之影響,嘉南藥理科技大學環境工程與科學系碩士論文。
54. 許訓瑜,2000,化學機械研磨廢水混凝沉澱效能之評估,國立交通大學碩士論文。
55. 黃志彬 (2008) “水公司淨水場低濁度難處理原水處理最適化之研究”,台灣自來水公司研究報告七月。
56. 黃春蘭,2016,二氧化錳光觸媒移除水產養殖水中氨氮之可行性試驗,國立高雄海洋科技大學水產養殖研究所碩士論文。
57. 黃永富,2010,高分子凝聚劑處理淨水廠高濁度原水成效之研究,國立中央大學環境工程研究所碩士論文。
58. 洪瑞雯(2005),連續流循序操作模式應用於薄膜生物反應槽處理ABS樹脂廢水之研究,嘉南藥理科技大學碩士論文。
59. 蔣紹階,劉宗源,2001,UV254作為水處理中有機物控制指標的意義,中國土木工程學會水工業分會給水委員會第八次年會。
60. 經濟部水利署南區水資源局,http://www.wrasb.gov.tw/
61. 徐毓蘭、劉傳崑、陳筱苓、林畢修平、白陽泉、韓嘉智,高濁度原水處理及污泥資源化技術,工業污染防治,106 期,2008年4月。
62. 詹智全,2011,國內水庫優養化評估因子及藻類指標間之相關性研究,中興大學環境工程研究所碩士論文。
63. 陳必祥,2012,利用臭氧與氯消毒水中微生物來探討高級水處理場AOC 變化及蓄水池水塔清洗頻率相關性之研究,國立中山大學環境工程研究所博士論文。
64. 陳天予,2015,沸石對廢水中氨氮之吸附研究,萬能科技大學環境工程研究所碩士論文。
65. 張庭瑋,2011,模擬高級與傳統淨水場中污染物之變化,國立中山大學環境工程研究所博士論文。
66. 張育誠,2012,淨水廠廢污減量之初步研究,國立屏東科技大學環境工程與科學系碩士學位論文。
67. 鄭堡文,2014,原水有機物對淨水流程中殘餘鋁影響之研究,嘉南藥理大學環境工程與科學系碩士論文。
68. 鄭雅玲,2005,階段性加藥混凝-膠凝程序處理自來水之研究,國立臺灣科技大學化學工程系碩士學位論文。
69. 中宇環境工程股份有限公司http://www.ecotek.com.tw/
70. 葉宣顯、鄭幸雄、曾怡禎、林財富,2000,澄清湖高級淨水處理模型廠試驗研究(第二年),成功大學環境工程系研究報告。
71. 增韋斌,2014,以生物活性碳濾床方法去除水中微量有機物之研究,國立中山大學環境工程研究所博士論文。
72. 蔡佩怡,2010,利用合成奈米鐵串聯氧化程序對於酸性染料廢水脫色及TOC 降解之研究,弘光科技大學環境工程研究所碩士論文。
73. 蔡美純,2002,從水中天然有機物官能基變化碳討前臭氧/粒狀活性碳反應機制,東海大學環境科學系碩士論文。
74. 蔡福水,2007,台灣水庫之優養化指標評析,國立中山大學環境工程研究所碩士論文。
75. 阿公店水庫水門操作規定修正規定100.07.08。
76. 姚仁泰,(2007),過濾系統組合對原水濁度去除效能之研究,國立成功大學地球科學研究所碩士論文。
77. 楊州斌,2005,台灣水資源利用與水庫水質。
78. 吳鼎翔,2015,A2O生物程序處理氨氮及磷效率之研究,弘光科技大學環境工程研究所。
79. 吳建璋,2014,以不同泡棉生物濾床去除東港溪原水中之氨氮及有機物,國立中山大學環境工程研究所碩士論文。
80. 吳於軒,2015,腐植酸對於芬頓法降解水中抗生素之影響,明志科技大學環境與安全衛生工程系碩士論文。
電子全文 Fulltext
本電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。
論文使用權限 Thesis access permission:自定論文開放時間 user define
開放時間 Available:
校內 Campus:永不公開 not available
校外 Off-campus:永不公開 not available

您的 IP(校外) 位址是 3.139.72.200
論文開放下載的時間是 校外不公開

Your IP address is 3.139.72.200
This thesis will be available to you on Indicate off-campus access is not available.

紙本論文 Printed copies
紙本論文的公開資訊在102學年度以後相對較為完整。如果需要查詢101學年度以前的紙本論文公開資訊,請聯繫圖資處紙本論文服務櫃台。如有不便之處敬請見諒。
開放時間 available 永不公開 not available

QR Code