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博碩士論文 etd-0718101-103346 詳細資訊
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論文名稱
Title
以模廠型人工溼地處理煉油廢水之研究
Treatment of oil refining wastewater by pilot-scale constructed wetland systems
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
95
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
2001-07-02
繳交日期
Date of Submission
2001-07-18
關鍵字
Keywords
回收再利用、模廠型人工溼地、煉油廢水
reusing and recovering, oil-refinery wastewater, pilot-scale constructed wetlands
統計
Statistics
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中文摘要
在世界上某些國家已有利用人工溼地處理各種廢污水的案例,包括各種類的工業廢水在內,而其中又以石化及煉油廢水在人工溼地處理成效尤佳。在人工溼地系統淨化水質的過程中並不需額外添加化學輔助藥劑,以及不需過多機械、電力及工程技術來建立,是一種相當經濟實惠、頗具潛力的水質淨化處理技術。本研究中採用模廠型(pilot plant)人工溼地系統,並以南部某煉油廠為研究對象,針對此煉油廠所產生的廢水在經高級處理過後,再排入人工溼地進行再淨化處理。研究中所採用之A、B兩組人工溼地系統,各池之模型槽規格皆為長4公尺、寬1公尺、高1公尺的長方體。人工溼地系統經過分析不同階段之水力條件控制試驗,依序控制水力停留時間為0.96天、0.48天及0.72天(進流量分別為330 mL /min、660 mL /min及450 L/min),經溼地處理過後之水質變化情形,以尋找溼地處理系統之較佳水力參數。透過兩種不同介質(海砂、礫石)及不同型態(自由表面流、地下水流)之人工溼地系統,以期比較處理成效及優劣性。而所採用之溼生植物種皆為耐鹽性---蘆葦(Phragmites communis)。研究結果發現,因煉油廠高級處理過後之放流水其變化甚大且無規則可依循,不易判斷何階段為最佳之水力操作條件。大體而言,人工溼地系統對於煉油廠高級或二級處理放流水仍具有水質再淨化的效果,其中以自由表面流系統表現似乎較佳。而此模廠型人工溼地,即是模擬實際現場環境操作下及氣象因子影響下的溼地系統,因此能作為大規模實廠人工溼地之初步研究。
Abstract
In most cases, data from petroleum industry wetland studies indicate that treatment wetlands are equally or more effective at removing pollutants from petroleum industry wastewaters than from other types of wastewater. In this study, we discussed the treatment efficiencies of oil-refinery industry wastewater by pilot-scale constructed wetland systems .The constructed wetland systems were one free water surface system filled with the sandy media and one subsurface flow system filled with the gravel media operated in parallel. Each system planted with Phragmites communis. The hydraulic retention time for the treatment wetland was controlled in turn at 0.96, 0.48, and 0.72 days. The experimental results showed that all of these contaminants could be reliably removed from wastewater by treatment wetland, especially the FWS. The effluents from the constructed wetland systems reusing and recovering were feasible.
目次 Table of Contents
摘要…………………………………………………………………….Ⅰ
目錄…………………………………………………………………….Ⅲ
表目錄………………………………………………………………….Ⅵ
圖目錄………………………………………………………………….Ⅸ
第一章 前言…………………………………………………...……….1
1.1 研究動機………………………………………………………1
1.2 研究目的及方向…………………………………………..…. 4
第二章 文獻回顧………………………………………………………5
2.1 人工溼地概述…………………………………….……..……...5
2.1.1 人工溼地的定義及應用………………….….…………..5
2.1.2 人工溼地的型態及優缺點……………….….……… … 7
2.1.3 人工溼地去除污染物之機制…………………………..13
2.2 人工溼地之設計建造…………………………………………18
2.2.1 位址選擇………………………………………………..20
2.2.2 尺寸設計………………………………………………..20
2.2.3 水力設計………………………………………………..21
2.2.4 植物選擇………………………………………………..22
2.4.5 介質選擇………………………………………………..23
2.3 人工溼地之數學模式...……………………………………….24
2.4 人工溼地應用於石化工業……………………………………26
2.4.1 美國北達科他州曼丹的Amoco石油公司………….….28
2.4.2 美國加州裡奇蒙市Chevron Richmond煉油廠…...…...29
2.5 煉油廢水概述…..……………………………………………..32
2.5.1 煉油製程…..……………………………………………32
2.5.2 煉油廠之用水情形…..…………………………………34
2.5.3 煉油廢水之特性…..……………………………………35
2.5.4 煉油廢水處理流程…..…………………………………36
第三章 研究方法與步驟……………………………………………..39
3.1 概述……………………………………………………………39
3.2 實驗研究方法…………………………………………………39
3.2.1 模廠型人工溼地之建立………………………………..39
3.2.2 溼地模型槽之操作方法………………………………..42
3.2.3 植物種類………………………………………………..44
3.2.4 介質特性………………………………………………..44
3.3 水質分析方法…………………………………………………45
3.3.1 採樣方法與保存方法……………….………………….45
3.3.2 水質分析項目與分析方法……………………………..46
3.3.3 設備與儀器……………………………………………..49
3.4 實驗分析之品管品保工作……………………………………50
第四章 結果與討論…………………………………………………..52
4.1 水質變化………………………………………………………52
4.1.1 COD濃度及去除率變化………………………………..56
4.1.2 磷濃度及去除率變化…………………………………..58
4.1.3 氮濃度及去除率變化…………………………………..61
4.1.4 油脂濃度及去除率變化………………………………..70
4.1.5 總懸浮固體物濃度及去除率變化……………………..72
4.2 單位面積去除量與單位面積負荷分析………………………74
4.3 污染物質 k 值迴歸分析……………………………………...81
4.4 人工溼地處理後之放流水與各項回收用水水質要求比較…87
第五章 結論與建議…………………………………………………..88
5.1 結論……………………………………………………………88
5.2 建議……………………………………………………………90
參考文獻………………………………………………………………..92
附表
附照片


參考文獻 References
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