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博碩士論文 etd-0723102-234429 詳細資訊
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論文名稱
Title
以人工濕地處理煉油及煉鋼廢水之研究
Treatment of oil refining and steel-milling wastewater by constructed wetland
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
154
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
2002-07-10
繳交日期
Date of Submission
2002-07-23
關鍵字
Keywords
實驗室規模人工濕地系統、煉鋼廢水、煉油廢水
steel-milling wastewater, lab-scale constructed wetland systems, oil refining wastewater
統計
Statistics
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中文摘要
人工濕地處理系統為生態工程技術應用於水及廢水管理及處理上的一種自然淨化程序。在淨化水質的過程中並不需額外添加化學藥劑的輔助,亦不需過多的機械、電力及工程技術來建立,也不需投入過多的人力經常性地進行保養及維護,因此是一種相當經濟實惠且頗具潛力的水質淨化處理生態工法技術。為探究國內之煉油及煉鋼工業以人工濕地作為廢污水處理再淨化的可行性,本研究中採用實驗室規模(lab-scale)人工濕地系統,並以南部某煉油廠及煉鋼廠為研究對象。本研究所使用之人工濕地模型共四組,每一組模型槽體皆高0.7公尺,寬0.4公尺,長0.8公尺,設置於室外,以模擬實廠規模人工濕地。於介質區中放置礫石,以作為植物生長之介質,並種植蘆葦數株。進流方式為採用並聯方式,分別將煉油廠(A槽)及鋼鐵廠(B槽)廢水以抽水泵控制進流量為連續穩定之方式進入濕地系統中。主要的研究目的,即在於比較經人工濕地系統處理後之放流水水質及其與各種工業用水標準的差異性,以探討經過濕地系統淨化後之放流水回收再利用的可行性。此外,亦進行人工濕地系統水力條件控制試驗,分析經過不同階段之水力條件試驗下,經濕地處理過後之水質變化情形,以尋找濕地處理系統之較佳水力參數。透過兩種不同型態(自由表面流、表面下流動式)、不同廢水來源(煉油、煉鋼)之人工濕地系統,以期比較處理成效及優劣性。整體而言,人工濕地系統在經過五個不同階段之水力參數試驗後,以表面下流動式人工濕地系統對煉油廢水及煉鋼廢水之處理效果較佳;各階段中又以第二階段流量為5mL/min,水力停留時間在FWS系統中為7.5天、SSF系統中為5.36天之處理效果最好。


Abstract
Constructd wetland system is one of the ecological engineering technologies used on wastewater treatments. In this study, we discussed the treatment efficiencies of oil refining and steel-milling wastewater by four lab-scale constructed wetland systems (0.8-m long by 0.4-m wide by 0.7-m deep), which were all filled with gravel media, and planted with Phragmites communis. The constructed wetland systems were designed into two types: free water surface (FWS) and subsurface flow (SSF) wetland systems, which were discharged with two different types of wastewater (oil refining and steel-milling). The experiments of this study were run by five stages.
The experimental results showed that almost all of the contaminants could be reliably removed from wastewater by the constructed wetland systems, especially in the SSF systems. During the experiments, the second stage of the experiments had the best treatment efficiencies, in which the flowrate was controlled at 5mL/min. The hydraulic retention time (HRT) in FWS and in SSF werecalculated equal to 7.5days, and 5.36days, respectively.



目次 Table of Contents
摘要 I
目 錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章 前言 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的及方向 3
第二章 文獻回顧 5
2.1濕地概述 5
2.1.1濕地的定義 5
2.1.2濕地的分類 5
2.1.3濕地的結構 6
2.2人工濕地概述 7
2.2.1人工濕地的分類與應用 8
2.2.2人工濕地之型態及其優缺點 10
2.2.3人工濕地之水質淨化 15
2.2.4人工濕地應用於煉油及煉鋼廢水之處理 18
2.3工業用水概述 19
2.3.1工業用水分類 19
2.4石化工業概述 21
2.4.1煉油用水 21
2.4.2煉油廢水特性 26
2.4.3煉油廢水處理 26
2.5煉鋼廢水概述 29
2.5.1煉鋼製程 29
2.5.2煉鋼廢水之來源 30
2.5.3煉鋼廢水之處理 33
第三章 研究方法與步驟 36
3.1概述 36
3.2實驗研究方法 36
3.2.1實驗室規模人工濕地之建立 36
3.2.2人工濕地之操作 37
3.2.3植物種類 43
3.2.4介質特性 44
3.3水質分析方法 44
3.3.1採樣及保存方法 44
3.3.2水質分析項目與分析方法 45
3.3.3設備及儀器 47
3.4實驗分析之品管品保工作 48
3.5統計分析之方法 48
3.5.1統計量數 48
3.5.2統計圖表的分析與製作 50
3.5.3兩母體的期望值差異性檢定 50
3.5.4變異數分析 52
第四章 結果與討論 54
4.1水質變化 54
4.2水質變化之基本資料 54
4.2.1 COD之水質變化 54
4.2.2 亞硝酸鹽氮(NO2--N)之水質變化 56
4.2.3 硝酸鹽氮(NO3--N)之水質變化 56
4.2.4 TKN之水質變化 59
4.2.5 TN之水質變化 59
4.2.6 NH3-N之水質變化 62
4.2.7 SS之水質變化 62
4.2.8磷及重金屬之水質變化 65
4.3去除率之變化 66
4.3.1 COD之去除率變化 66
4.3.2 NH3-N之去除率變化 67
4.3.3 TN之去除率變化 68
4.4總去除率之比較 70
4.4.1COD之變化 70
4.4.2NH3-N之變化 70
4.4.3TN之變化 71
4.5各階段之去除率比較 75
4.5.1COD之比較 75
4.5.2NH3-N之比較 76
4.5.3TN之比較 77
4.6第一階段重覆觀測值之比較 79
4.6.1COD之比較 79
4.6.2 NH3-N之比較 81
4.6.3 TN之比較 81
4.7第二至第五階段(FWS/SSF)之比較 84
4.7.1 COD之比較 84
4.7.2 NH3-N之比較 86
4.7.3 TN之比較 86
4.8第二及第四階段之比較 89
4.8.1 COD之比較 89
4.8.2 NH3-N之比較 92
4.8.3 TN之比較 92
4.9第一及第五階段之比較 97
4.9.1 COD之比較 97
4.9.2 NH3-N之比較 99
4.9.3 TN之比較 99
4.10第三、四、五階段之比較 102
4-10-1 COD之比較 102
4.10.2 NH3-N之比較 107
4.10.3 TN之比較 107
第五章結論與建議 116
5.1結論 116
5.2建議 117
參考文獻 119

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