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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:羅瑋琪
研究生(外文):Wei-Chi Lo
論文名稱:以人工濕地處理煉油及煉鋼廢水之研究
論文名稱(外文):Treatment of oil refining and steel-milling wastewater by constructed wetland
指導教授:楊磊楊磊引用關係
指導教授(外文):Yang Lei
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:海洋環境及工程學系研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:154
中文關鍵詞:實驗室規模人工濕地系統煉鋼廢水煉油廢水
外文關鍵詞:steel-milling wastewaterlab-scale constructed wetland systemsoil refining wastewater
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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。
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.
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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