本研究是以厭氧生物系統處理程序(Anaerobic Biological Treatment Process , 簡稱ABTP)處理人工廢水，處理後出水再經由缺氧與好氧薄膜生物反應槽(Membrane bioreactor , MBR)處理，旨在探討厭氧生物系統與MBR之出流水氫氧化四甲基氨(Tetramethyl Ammonium Hydroxide , TMAH)之含量及急毒性
所有實驗是在改變操作因子pH和水力停留時間( HRT )，利用水蚤急毒性表示處理系統在不同操作因子之處理效率。在處理系統後出水之生物毒性結果，發現當不同pH下人工TMAH廢水經新型上流式厭氧生物反應槽( Up-flow Anaerobic Sludge Bioreactor , UASB)與缺氧和好氧MBR出水水質比較，pH = 10和8時，TUa都為0；當pH = 6時，新型UASB+缺氧MBR系統出水TUa為3.27，新型UASB+好氧MBR系統出水TUa為7.5，相較之下前者處理系統較佳，原因是pH值較高有利新型UASB+缺氧槽MBR處理效率。當不同HRT之下，新型UASB 在HRT 10 hr時，二種種類處理系統出水TUa值接近，隨著新型UASB的 HRT越小而二種生物系統處理後出水的TUa相差越大；新型UASB在HRT為1.25hr時，二種處理系統出水的TUa值都偏高，表示較短的水力停留時間，處理效率皆不佳。新型UASB與缺氧MBR是比新型UASB與好氧MBR的TUa處理效率為佳。

This study was focused on treating artificial wastewater containing Tetramethyl -Ammonium Hydroxide (TMAH) by using the Anaerobic Biological Treatment Process (ABTP) combined with an anaerobic and an aerobic Membrane bioreactor (MBR) in laboratory. The treatment efficiency and the Daphnia acute toxicity of the effluent of a biological system were tested and discussed.

The main operation factors in treatment systems were the pH and hydraulic retention time (HRT) in all tests. According to the results of effluent bio toxicity after the treatment, we found when pH = 10 and 8, TUa were at 0 by Up-flow Anaerobic Bioreactor (UASB) with anoxic and aerobic MBR; when pH = 6 TUa was 3.27. In UASB + aerobic MBR, TUa in effluent was increased to 7.5. Higher pH was to increase treatment efficiency and to decrease acute toxicity. For the effect of different HRT operation on acute toxicity, when HRT was at 10 hr, two kinds of water treatment systems had the same TUa values in effluent. With the HRT of UASB becoming smaller, results of two kinds of biological systems showed the TUa of treated effluent have larger differences. As the HRT was at 1.25hr, TUa of two kinds of water treatment systems of were high, it represented treatment efficiencies were poor when the short hydraulic retention time was short. Generally the treatment efficiency of TUa by UASB + anaerobic MBR was better than that of UASB + aerobic MBR.

目錄
中文摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
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 文獻回顧 4
2-1氫氧化四甲基銨TMAH 4
2-2半導體與光電產業廢水特性 5
2-2-1半導體產製程 5
2-2-2光電相關產業 10
2-3 生物除氮機制 16
2-3-1 氮危害 16
2-3-2 去除含氮污染物之方法 17
2-3-3 硝化作用(Nitrification) 19
2-3-4 脫硝作用(Denification) 21
2-4 上流式厭氧污泥生物反應槽(UASB)原理 22
2-4-1 降解機制、原理 23
2-4-2 槽池設計參考 24
2-4-3 UASB處理廢水之文獻 26
2-5 生物薄膜反應器(MBR)架構原理 29
2-5-1架構原理 29
2-5-2 MBR處理廢水之文獻 32
2-6 廢水中的毒性物質與生物急毒性 35
2-6-1 廢水中的毒性物質 35
2-6-2 生物毒性試驗 36
2-6-3 試驗物種簡介 37
2-6-4 水蚤急毒性與TMAH和氨氮 38
第三章　研究方法 39
3-1　研究架構與流程 39
3-1-1實驗流程 39
3-1-2 實驗規劃 40
3-2模組系統之建立 42
3-3水質實驗項目與分析方法 46
3-3-1 水溫與pH值 47
3-3-2鹼度 48
3-3-3溶氧量( DO ) 48
3-3-4 懸浮固體物 ( SS ) 48
3-3-5 總菌落數( Total Bacterial Count ) 49
3-3-6 四甲基氫氧化銨 ( TMAH ) 49
3-3-7總有機碳 ( TOC ) 49
3-3-8氨氮 ( NH3-N ) 50
3-3-9化學需氧量 ( COD ) 50
3-3-10 生化需氧量 ( BOD ) 51
3-3-11 食微比 ( F/M ) 51
3-3-12 氨氮負荷量 52
3-3-13化學需氧量負荷量 52
3-3-14 水蚤急毒性試驗 52
3-4 使用藥品與儀器設備 56
3-4-1 實驗藥品來源 56
3-4-2配置TMAH廢水 56
3-4-3研究儀器設備 57
第四章　結果與討論 61
4-1 UASB與MBR出水TUA隨PH之變化 61
4-1-1 UASB+MBR出水之TMAH及TUa 61
4-1-2 UASB+MBR出水之NH3-N及TUa 63
4-1-3 UASB+MBR出水之TOC及 TUa 65
4-1-4 UASB+MBR出水之BOD及TUa 67
4-1-5 UASB+MBR出水之COD及TUa 69
4-1-6不同pH下廢水經UASB+缺氧和好氧槽MBR出水比較 70
4-2 UASB與MBR出水TUA隨水力停留時間之變化 71
4-2-1 UASB+MBR出水之TMAH及TUa 71
4-2-2 UASB+MBR出水之NH3-N及TUa 72
4-2-3 UASB+MBR出水之TOC及TUa 75
4-2-4 UASB+MBR出水之BOD及TUa 77
4-2-5 UASB+MBR出水之COD及TUa 78
4-2-6不同水力停留時間下TMAH廢水經UASB+缺氧和好氧槽MBR出水做比較 80
第五章　結論與建議 82
5-1結論 82
5-2建議 83
參考文獻 84

參考文獻
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