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博碩士論文 etd-0613117-154455 詳細資訊
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論文名稱
Title
利用化學與生物方法處理廢水中銅、COD、TOC、SS之研究
Study on Treatment of Copper,COD,TOC,SS in Wastewater by Chemical and Biological Methods
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
78
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
2017-07-14
關鍵字
Keywords
Cu、SS、TOC、成本效益、COD、活性污泥膜濾反應器、化學混凝法
TOC, chemical coagulation, cost-effectiveness, Cu, SS, COD, MBR
統計
Statistics
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中文摘要
A廠為配合105年度工業區放流水加嚴標準以符合BOD、COD、SS放流水標準,本文探討化學混凝法後COD去除藥劑添加,與活性污泥膜濾反應器處理之水質改善及成本效益比較,期使該廠低成本及有效益之處理方式。該廠有機廢水濃度差異甚多,廢水濃度分布情形為COD:320 mg/L~3520 mg/L、TOC:154.17 mg/L~1887.65 mg/L、SS:38.27 mg/L~45.43 mg/L、Cu:4.86~11.42 mg/L。對於該廠原廢水經化學混凝法添加最佳藥劑(E配方)後之去除效率為COD 38%、TOC 39%、SS 51%、Cu 70%,水質濃度皆可符合納管排放標準,唯有COD超出規範,經化學混凝法處理後,COD平均去除效率約50%,當加藥量5.2 g/L始能符合納管排放規範。活性污泥膜濾反應器之去除效率,COD 83%、SS 98%、TOC 81%、Cu 2%,其中COD、SS、TOC之去除效率優於化學混凝法,但於Cu之去除效果因生物法無法有效地去除水中重金屬,故化學混凝法去除重金屬是優於MBR生物法。經成本分析後發現活性污泥膜濾反應器之建置系統設備、薄膜耗材、維護處理等費用優於化學混凝法添加COD去除劑之費用,此結果不僅符合成本效益,還優於納管排放標準。
Abstract
Plant A was studied in order to pass the strict effluent standard on BOD, COD, SS in 2016. The chemical coagulation method was to study increasing COD removal 、and decreasing dosage of chemicals. This result will be compared with using by MBR to make water quality improvement and cost-effectiveness so that the plant A will operated at the lowest cost. The organic concentration in raw wastewater were varied widely as follows, COD:320 mg/L~3520 mg/L、TOC:154.17 mg/L~1887.65 mg/L、SS:38.27 mg/L~45.43 mg/L、and Cu:4.86~11.42 mg/L. For the original wastewater treating with chemical coagulation method added with pharmaceutical (E formula) ,the removal efficiency were COD 38%、TOC 39%、SS 51%、and Cu 70%. The concentration of water of the discharge standards showed only COD was beyond the specification. After the treatment of chemical coagulation method, the removal of efficiency COD is about 50% when the dosage was at 5.2 g / L. The removal efficiency of the MBR COD 83%、SS 98%、TOC 81%、Cu 2%. The removal efficiency of COD, SS and TOC by MBR is much better than that of chemical coagulation. But the removal of Cu was due to heavy metals was not to remove by MBR. Therefore, the removal of heavy metals by chemical coagulation method was better than biological MBR. The ROI of cost of system equipment, film supplies, maintenance and others of MBR is better than Chemical coagulation method when added COD removal drugs per month in wastewater. Thus the results was not only with cost-effectiveness, but also was passed the regulations of effluent standards.
目次 Table of Contents
目 錄
學位論文審定書 i
誌 謝 ii
摘 要 iii
Abstract iv
目 錄 v
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
第二章 文獻回顧 3
2-1廢水處理技術 3
2-1-1廢水物理與化學處理機制 3
2-2化學混凝法與生物法(薄膜生物反應器MBR)處理技術評析 7
2-2-1化學混凝法原理 7
2-2-2混凝劑種類 8
2-2-3助凝劑種類 9
2-2-4混凝效果之影響因子 10
2-2-5 COD去除劑 11
2-2-6廢水處理技術評析-化學混凝法 12
2-3薄膜生物反應器原理 13
2-3-1廢水處理技術評析-薄膜生物反應器 16
2-4化學混凝及生物薄膜廢水處理實績案例介紹 23
2-4-1化學混凝廢水處理實績案例介紹 23
2-4-2生物薄膜廢水實績案例介紹 27
第三章 研究方法 32
3-1實驗流程規劃 32
3-2 以化學混凝處理程序實驗方法 33
3-2-1化學混凝法後添加COD去除劑 34
3-3活性污泥膜濾反應器處理程序 34
3-3-1 實場模擬期程與工作規劃 36
3-3-2儀器設備 37
第四章 結果與討論 42
4-1化學混凝法研究結果 42
4-1-1 化學混凝COD去除效果探討 44
4-1-2化學混凝對TOC去除效果探討 45
4-1-3化學混凝SS去除效果探討 46
4-1-5化學混凝後添加COD去除劑探討 48
4-2活性污泥膜濾反應器對COD、TOC、SS、Cu去除效果探討 49
4-3化學混凝法與活性污泥膜濾反應成本效益分析 50
第五章 結論與建議 53
5-1結論 53
5-2 建議 54
參考文獻 55
附錄 58


圖目錄

圖2- 1混凝沉澱系統流程圖 7
圖2- 2活性污泥膜濾反應器系統 14
圖2- 3傳統活性污泥系統 14
圖2- 4端點過濾與橫流過濾示意圖 15
圖2- 5膜分離孔隙表 16
圖2- 6B廠廢水處理流程(改善前) 23
圖2- 7放流水水質採樣檢驗(台灣Panasonic集團企業社會責任報告書2015) 27
圖2- 8廢水之處理流程分為生物處理、化學處理及陶瓷MBR 31

圖3- 1研究流程圖 32
圖3- 2瓶杯實驗流程圖 33
圖3- 3活性污泥膜濾反應器模組 34
圖3- 4活性污泥膜濾反應器模組照片 35
圖3- 5中空纖維膜示意圖 37

圖4- 1混凝法後COD濃度及去除效率趨勢 44
圖4- 2 COD與TOC原水濃度關聯圖 45
圖4- 3 COD與TOC出口濃度關聯圖 45
圖4- 4混凝法後TOC濃度及去除效率趨勢 46
圖4- 5混凝法後SS濃度及去除效率趨勢 47
圖4- 6混凝法後SS濃度及去除效率趨勢 47
圖4- 7混凝法後添加COD去除效率加藥量 48
圖4- 8活性污泥膜濾反應各分析物質原水、製水濃度及去除效率 49
圖4- 9化學混凝成本分析 51
圖4- 10 MBR成本分析 51
圖4- 11 MBR/化學混凝成本比對圖 52



表目錄
表1- 1相關限值修正 2

表2- 1 物理處理機制說明 4
表2- 2化學處理機制說明 5
表2- 3生物處理機制說明 6
表2- 4常用混凝劑性質 8
表2- 5化學混凝設計缺失及對策 13
表2- 6商業化的MBR 薄膜模組 17
表2- 7旁流式及沉浸式優缺(莊連春,2012) 18
表2- 8 MBR在操作過程中影響因素(莊連春,2012) 19
表2- 9 MBR系統常見問題(Yang,2006) 20
表2- 10操作期間可能發生之異常狀況 21
表2- 11 B廠改善前後藥品使用量、水質狀況及污泥減量對照表(經濟部技術處,2002) 24
表2- 12 C廠原廢水及放流水水質 25
表2- 13 C廠混凝劑用量對污泥減量之效益評估(經濟部技術處,2002) 26
表2- 14 MBR 試驗操作條件(Oin,2007) 28
表2- 15供試工業廢水成份(Sun, 2008) 29
表2- 16 MBR 之操作參數(Sun, 2008) 29
表2- 17進流煉油廢水組成(Zhidong,2009) 30
表2- 18實際採樣分析檢測數值(李岳翰等人,2015) 31

表3- 1實驗配方加藥量 33
表3- 2 COD去除劑加藥量測試 34
表3- 3 活性污泥膜濾反應器模型廠設定操作參數 35
表3- 4實廠模擬工作規劃 36
表3- 5活性污泥膜濾反應器規格 38
表3- 6測定方法與使用藥劑 39

表4- 1化學混凝法最佳加藥量參數試驗 43
表4- 2混凝後COD濃度及去除效率 44
表4- 3混凝後TOC濃度及去除效率 45
表4- 4混凝後COD濃度及去除效率 46
表4- 5混凝後Cu濃度及去除效率 47
表4- 6混凝法後添加COD去除效率加藥量 48
表4- 7活性污泥膜濾反應各分析物質原水、製水濃度及去除效率 49
表4- 8化學混凝法各項目費用表 50
表4- 9 MBR 各項目費用表 51
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