臺灣博碩士論文加值系統

本論文之研究，係以大社石化工業區污水處理廠為研究對象，進行污水廠穩定性之探討，研究期間為民國89-91年，以該廠化驗室檢驗出來的結果做為研究主軸，探討數據的合理性、正確性及代表性。其目的不僅可以使操作者明瞭現階段全廠的處理狀況，評估目前各處理單元之操作功能是否正常，流程的控制是否恰當；以及突發狀況時的應變之道。
研究的方法為在每次取得數據後，迅速將每日的數據輸入電腦 如果發現某一項目和COD或SS的變化有明顯的相關連性，則先行暫時列入造成異常的原因之一。 經由數據的判定之後，再藉由操作日誌來作為佐證並和操作人員進行討論。經由各項確認工作完成後，找出最可能造成水質異常的原因。
結果發現，造成COD異常的四個主要原因為：進流濃度突增（25.7﹪），大量投碳（17.7﹪），未知（12.1﹪），迴流污泥設備(管線)破損壞（10.8﹪） SS異常的四個主要原因為：進流濃度突增（17.2﹪），未知（14﹪），迴流污泥設備(管線)破損（14﹪），及污泥沉降不佳（9.4﹪）。在PACT/WAR處理系統部分，藉由COD、SS及BOD三者間比例關係，得到搭配砂濾的三級處理設備，可以有效去除廢水中之SS，但對於石化廢水中所含有溶解性生物難分解之COD去除效果，似乎不如SS來得明顯的結果。PACT系統操作控制參數而言，隨著投碳量的增加，放流水COD濃度有整體下降的趨勢，去除率亦相對提升；當生物作用的機制如果沒有發揮，即使延長污泥齡，對去除率亦無太大助益；食微比增加時，曝氣池COD去除率有上升的趨勢，水力停留時間在11.5~36.5小時，其去除效果並不明顯。整體而言，COD去除率主要受微生物、活性碳濃度及灰份的影響。最後由各影響參數建立之COD去除率模式：COD﹪＝ 0.9473 × MLVC（g/l）－ 15.4 × MLSA（g/l）＋ 71.449 × MLBio（g/l）＋ 3.2092 × MLVC（g/l）×MLBio（g/l）－ 24.06 × SA（day）＋ 3.2725 × HRT（hr）＋ 1.9694 × SA（day）× HRT（hr）－ 0.1 PAC（kg）＋ 1161.6 × F/M （day -1） ＋0.0062×Q（CMD）－0.48×CODi（mg/l）其R2值為0.84。

The wastewater treatment plant of Da-she petrochemical industrial park is used as an example for stability investigation in this study from 2000-2002. The central framework is to study the rationality, correctness and representation of experiment data from plant laboratory. The aim of this study is not only made operators under- stand the current problem-solving condition of whole plant, evaluate the performance of each processing element and if the process is properly controlled at present, but also help setting up the management of contingencies.
The study method is, after we get data each time, we key in rapidly. If we find obvious relationship between one item and the variation of COD or SS, we treat it as a reason of abnormality. Through data verification, we use operating diary as evidence and discuss with operating staff. When everything is confirmed, we can search into the most probably reason of aggravation of water quality.
From the result of this study, we find four main reasons result in abnormality: a rapid rise in influent concentration (25.7%), added a lot of activated carbon (17.7%), unknown (12.1%), and damage of sludge return device/pipeline (10.8%). And the four main reasons for SS abnormality is: a rapid rise in influent concentration (17.2%), unknown (14%), damage of sludge return device/pipeline (14%), and bad settling of sludge (9.4%). About the PACT /W AR system, it can remove SS in wastewater efficiently through the proportion between COD, SS and BOD, and tertiary treat- ment system collocate with sand filter. But the removal of dissolved biorefractory COD in petrochemical wastewater is not as significant as SS. For the operating parameters of PACT system, COD concentration of effluents decreased, and the COD removal increased relatively. If there is no apparent biological reaction, extending sludge age can’t increase the removal. When F/M is raised, the COD removal of aeration tanks increased, but the effect is not significant as hydraulic retention time is between 11.5~36.5 hours.
The COD removal is influenced by microorganisms, concentration of activated carbon and ash. Finally, we build up COD removal model with each influence parameter(R2=0.84): COD%=0.9473×MLVC(g/l)-15.4×MLSA(g/l)+71.449×MLBio(g/l) + 3.2092×MLVC(g/l) ×MLbio(g/l)-24.06×SA(day)+3.2725×HRT(hr)+1.9694×SA(day) ×HRT(hr)-0.1PAC(kg)+1161.6×F/M(day-1)+0.0062×Q(CMD)-0.48×CODi(mg/l).

目 錄
中文摘要i
英文摘要iii
誌謝v
目錄vi
表目錄ix
圖目錄x
第一章 前言1
1.1 研究動機1
1.2 研究目的2
第二章 文獻回顧5
2.1 石化廢水的來源及特性5
2.2 石化廢水處理方法6
2.2.1 活性污泥法6
2.2.2 活性碳吸附法9
2.2.3 粉狀活性碳處理（PACT）法11
2.2.4 電聚浮除法18
2.2.5 逆滲透法19
2.2.6 電聚浮除配合逆滲透法20
2.2.7 厭氧處理法20
2.3 造成污水廠放流水異常的因素22
2.3.1 人為因素24
2.3.2 進流水變化24
2.3.3 操作因素25
2.3.4 機械因素27
2.3.5 未知28
第三章 研究方法29
3.1研究對象29
3.1.1 大社石化工業區簡介29
3.1.2 污水廠概述33
3.2 研究架構39
3.3 資料分析41
3.3.1 分析流程41
3.3.2 模式建立42
第四章 結果與討論44
4.1 數據分析44
4.2 異常原因的探討45
4.3 進流水與放流水水質探討62
4.3.1 COD與SS間關係62
4.3.2 BOD與SS間關係66
4.3.3 BOD與COD間關係 68
4.4 PACT操作參數對放流水質的影響70
4.4.1 投碳量與頻率的影響71
4.4.2 污泥齡與食微比之影響74
4.4.3 水力停留時間83
4.4.4 曝氣池MLSS濃度之影響86
4.5 WAR開機和放流水質之關係93
4.6 異常及處理對策95
4.7 模式建立99
第五章 結論與建議103
5.1 結論103
5.2 建議104
參考文獻105
附錄一 Carbon 與 Bio之檢測方法108
附錄二 活性碳與bio及灰份分析之計算109
表目錄
表2-1各種有機污染物對活性碳吸附程度 -------------------------------------10
表2-2選擇活性碳時考慮原則 ----------------------------------------------------26
表3-1大社工業區各工廠之主要原物料與產品簡介 -------------------------30
表3-2進廠限值 ----------------------------------------------------------------------37
表3-3污水廠設備規格一覽表 ----------------------------------------------------38
表4-1經證實的COD異常 --------------------------------------------------------49
表4-2經證實的SS異常 -----------------------------------------------------------51
表4-3 COD vs SS異常關係表 -----------------------------------------------------55
表4-4異常次數、日數及造成原因 ----------------------------------------------57
表4-5異常類別統計 ----------------------------------------------------------------59
表4-6 89-91年 CODe/SSe 比值前20筆與COD，SS去除率關係 -----64
表4-7 89-91年流量COD及SS去除率關係 ----------------------------------65
表4-8 89-91年投碳量及投碳頻率 ------------------------------------------------72
表4-9 89-91年曝氣池COD去除率統計表 ----------------------------------------73
表4-10污泥齡與COD去除率之間關係 -----------------------------------------77
表4-11食微比與COD去除率之間關係 -----------------------------------------80
表4-12水力停留時間對COD去除率之影響 -----------------------------------------84
表4-13 89-91年曝氣池MLSS濃度與灰份比間關係 --------------------------88
表4-14曝氣池三成份與COD去除率關係 -----------------------------------------90
表4-15 89-91年WAR運轉日數統計表 ------------------------------------------94
表4-16 解決進流濃度突增的處理對策----------------------------------------------96
表4-17 COD去除率與相關影響參數-------------------------------------------------100
表4-18 COD去除率與各參數間相關性------------------------------------------------102
圖目錄
圖1-1污水廠放流水變化的情形 ------------------------------------------------4
圖2-1 WAR系統流程圖 --------------------------------------------------------16
圖2-2 DSE煤灰處理流程圖 ---------------------------------------------------17
圖2-3造成污水廠放流水質異常因素魚骨分析圖 ----------------------------23
圖3-1大社工業區平面圖 -------------------------------------------------------32
圖3-2污水廠處理流程圖 -------------------------------------------------------40
圖3-3分析流程圖 ----------------------------------------------------------------43
圖4-1 89-91年放流水COD值趨勢圖 ----------------------------------------60
圖4-2 89-91年放流水SS值趨勢圖 -------------------------------------------61
圖4-3進流水與放流水COD/SS比值趨勢圖 --------------------------------63
圖4-4進流水與放流水BOD/SS比值趨勢圖 --------------------------------67
圖4-5進流水與放流水BOD/COD比值趨勢圖 -----------------------------69
圖4-6 89-91年放流水COD值趨勢圖（30日移動平均值） -------------74
圖4-7污泥齡與COD去除率之間關係 ---------------------------------------79
圖4-8食微比與COD去除率間之關係 ---------------------------------------82
圖4-9水力停留時間與COD去除率間之關係 ------------------------------85
圖4-10曝氣池MLSS濃度對COD去除率之影響 -------------------------89
圖4-11曝氣池MLSS三成份MLVC/MLBio與COD去除率之關係------92
圖4-12 放流水COD與30日移動平均值之間差值趨勢圖---------------97
圖 4-13 處理水BOD(COD)偏高，推測操作不正常原因之途徑----------------- 98

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