立交通大学环境工程研究所

i國立交通大學環境工程研究所碩士論文生物薄膜程序處理合成生活污水Treatmentofcompounddomesticwastewaterbymembranebioreactor(MBR)研究生：陳建銘指導教授：陳重男博士中華民國九十一年七月PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion(MBR)研究生：陳建銘Student：Chien-MingChen指導教授：陳重男博士Adviser：Dr.Jong-NanChen國立交通大學環境工程研究所碩士論文AThesisSubmittedtoInstituteofEnvironmentalEngineeringCollegeofEngineeringNationalChiaoTungUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofScienceInEnvironmentalEngineeringJune2002Hsinchu,Taiwan,RepublicofChina中華民國九十一年七月PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion誌謝授業期間承蒙恩師陳重男博士的悉心指導與教誨，使得於交大求學期間獲益良多且日益精進。更感謝阮國棟老師、康世芳老師與盧明俊老師於口試時給予論文的指正與建議，使得本論文得以順利完成，在此謹誌由衷謝忱。研究期間，感謝倪振鴻學長於論文架構與研究方向的指導，陳廷光學長於污水生物處理特性的解說與指正；更感謝學弟於分析水質試驗上的幫忙，使得實驗得以順利完成，在此致上誠摯的謝意。此外，於日常生活中有文麒、正得與艾棣三人同甘共苦相互扶持與鼓勵，使得忙碌緊張的研究所生活增添了許多歡笑與色彩也秀出了我年輕的活力，再加上其他實驗室的同學、學弟妹的熱情邀約，更讓研究所生活充滿意想不到的驚奇與感動。在此，更感謝那些一直在背後支持我、鼓勵我的朋友與親人，在我需要幫忙的時候願意無條件支持我，使我得以排除萬難繼續向前，並且學習體會真實的人生讓我從挫敗中得以成長，更讓我勇於面對且深具信心的迎接未來挑戰。最後，謹將這本論文獻給我的家人及那些關心我、愛護我且無怨無悔為我付出的人，唯有你們才使得我更有勇氣與毅力去完成我的理想與目標。最後，只有深情情的一句”我愛妳們”願你們健健康康、平安喜樂。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion生物薄膜程序處理合成生活污水研究生：陳建銘指導教授：陳重男博士國立交通大學環境工程研究所摘要一般而言無氧/好氧生物程序具有操作簡單、節省能源之特性，但也有許多操作上的瓶頸如污泥膨化、處理水質受污泥沉降性影響極大等。在眾多改良生物處理技術中，生物薄膜程序為一創新與極具發展潛力的新技術，除了解決傳統生物程序所面臨的瓶頸外，更具有可於高污泥濃度下操作，高級處理水質、節省空間、減少污泥產量與耐污染負荷變化等優點。本研究將以無氧/好氧生物程序及無氧/好氧生物薄膜程序作為都市生活污水處理設備，探討其處理效能、優缺點，以作為未來實廠設計與操作之依據。無氧/好氧生物程序於控制條件下之研究結果顯示，經無氧/好氧生物程序處理之都市生活污水，有機碳、COD、氨氮、有機氮、總氮，其去除率分別91.6%、92.4%、95.7%、72.2%、71.8%以上，此外經沉澱池溢流之出流水懸浮固體物平均濃度為23.4mg/L，具有穩定處理效果，唯一美中不足的是於提升處理負荷時，即無法穩定操作且有污泥膨化的問題，故仍有操作上的瓶頸。根據無氧/好氧生物薄膜程序於控制操作條件下之研究結果顯示，於污泥濃度5710-6350mg/L下提升處理負荷，經無氧/好氧生物薄膜程序處理之都市生活污水，有機碳、COD、氨氮、有機氮、總氮，其去除率分別96.9%、96.9%、93.2%、86.4%、85.7%以上，此外經薄膜過濾之出流水懸浮固體物平均濃度為0mg/L，且薄膜更具有物理性消毒作用，因此無氧/PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion小時，其處理水質更可符合水回收再利用之水質標準。在預防薄膜單元阻塞的研究中，當薄膜操作壓力在40kPa以下時，以間歇式操作薄膜過濾10分鐘加上返沖洗1分鐘，(當薄膜停止過濾時以重力進行返沖洗)能維持薄膜通量於10.6L/m2-hr穩定操作，並有效預防薄膜阻塞而延長薄膜使用時效。當薄膜操作壓力大於40kPa時，以1.5wt(%)NaOH(pH10-11)化學藥劑清洗薄膜，則能有效去除薄膜積垢避免薄膜阻塞更為嚴重。關鍵詞：無氧/好氧程序、生物薄膜程序、都市生活污水、好氧槽混合液、水力停留時間、物理性消毒、間歇式操作、返沖洗、薄膜積垢。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion(MBR)Student：Chien-mingChenAdviser：Dr.Jong-NanChenInstituteofEnvironmentalEngineeringNationalChiaoTungUniversityAbstractIngeneral,Anoxic/Aerobicprocess(A/Oprocess)isaneconomicalprocessandusefultoremoveorganicandnutrientfromdomesticwastewater.Howeveritstillhassomedisadvantages.Numerousofbiologicaltreatmenttechnique,membranebioreactorisanewandcreativetechnologyanditimprovesshortcomingsofactivatedsludgeprocess.Highbiomass,completesolidsremoval,asignificantdisinfectioncapability,highrateandhighefficiencyorganicmatterandnutrientremoval,sludgeproductionreducedandbeabletoendurethevariationofcontaminationareallcharacteristicsofMBR.TheinvestigationonefficiencyofdomesticwastewatertreatmentbyA/Oprocessandbymembranebioreactorwillbeusedasaccordanceoffullplantdesignandoperation.Underthecontrol,theivestigationofA/OprocessrevealsthattheremovalefficiencyofTOC,COD,NH3-N,Org-NandT-Nare91.6%,92.4%,95.7%,72.2%and71.8%respectively.Furthermore,theconcentrationofeffluentsuspendedsolidsis23.4mg/L.Itiseffectivetotreatdomesticwastewaterbutitstillhasshortcomingsonoperating.PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion(%)NaOH(pH10-11)Keywords：anoxic/aerobicprocess,membranebioreactor,domesticwastewater,mixedliquid,hydraulicretentiontime,physicaldisinfection,intermittentoperation,backwash,membranefoulingPDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion研究內容.................................................................................