低耗能生物除氮程序處理都市污水之研究江翌安

低耗能生物除氮程序處理都市污水之研究Ｗ江翌安，３陳文興，２藍茜茹，２黎德明，１Ａ林志高１新竹交通大學環境工程研宄所，台灣；２黎明興技術顧問股份有限公司，台灣；３宜蘭大學環境工程學系（所台灣；＊聯繋作者，３００１０新竹市大學路１００１號環工館，由於一般民生污水進流水之ＣＯＤ、ＢＯＤ、氨氮等濃度不高，相較於特定來源之污水與污泥硝化後廢水，其性質屬於污染物負荷較低的污水。傳統活性污泥程序雖可達到去除有機物的效果，然而對於氨氮的轉化卻相當有限，且為一耗能程序；過去研宄結果顯示，厭氧氨氧化程序（ＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎ，Ａｎａｍｍｏｘ）可被成功應用於高氨氮濃度廢水之處理。從兼顧放流水質與能源利用之永續經營觀點，本研究採用部分硝化與厭氧氨氧化及脫硝技術（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｉ＾ｐａｒｔｉａｌＮｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＡｎａｍｍｏｘａｎｄＤｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＳＮＡＤ）程序行生活污水之脫氮處理。圖１．為本研究採用工作體積兩公升之單一填充床反應器（ＰａｃｋｅｄＢｅｄＲｅａｃｔｏｒ，ＰＢＲ）處理低濃度都市污水，於不同水力停留時間（ＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｔｅｎｔｉｏｎＴｉｍｅｓ，ＨＲＴｓ），處理水中含氮化合物。圖２．為在不同水力停留時間總氮變化。研宄結果顯示在不控溫狀態下，ＮＨ４＋－Ｎ平均去除效率在ＨＲＴ２４ｈ可達９９°／＾ＴＮ平均去除效率約８１％。將ＨＲＴ縮短至１８ｈ並未影響去除效率，ＴＮ平均去除效率為８６％。然而，若再將ＨＲＴ縮短至１２ｈ則因有機氮未能有足夠時間轉化成ＮＨ４＋－Ｎ，致無法供給Ａｎａｍｍｏｘ菌利用，導致ＴＮ去除效率降低至７０％；若將ＨＲＴ縮短至６ｈ則ＴＮ去除效率降低至５３％；當ＨＲＴ縮短至３ｈ時，ＴＮ平均去除效率僅剰４６％，但此時ＮＨ４＋－Ｎ平均去除效率依然維持９８％。本研宄採用之低耗能ＳＮＡＤ生物除氮技術結合填充床反應器，對於處理低濃度污水而言，具有極高之處理效率，且操作過程並未排泥，因此污泥產量極低，極具潛力成為下一世代之都市污水處理工藝。圖１．填充床反應器示意圖（１．流量計圖２．不同水力停留時間進流和出流總氮之變化（空心２．ｐＨ計３．０ＲＰ計４．曝氣管５．ＤＯ菱形：進流；實心菱形：出流）計６．即時監測面板７．曝氣系統）１４２