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研究生:吳承穎
研究生(外文):Cheng-Ying Wu
論文名稱:以鹹水型人工濕地處理含鹽度廢水之研究--以大鵬灣大潭濕地公園為例
論文名稱(外文):Treatment of salty wastewater by constructed wetlands--A case study of Datan Wetland Park, Dapeng Bay, Taiwan
指導教授:楊磊楊磊引用關係
指導教授(外文):Lei yang
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:鹽度養殖廢水人工濕地大潭濕地公園
外文關鍵詞:Datan Wetland Parkaquaculture farmssalinityconstructed wetland
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交通部觀光局「大鵬灣國家風景區管理處」把大鵬灣規劃成國際級的觀光遊憩區,雖然早期透過移除灣域內的蚵架以改善灣域的水質,但灣域周邊的生活污水及養殖廢水卻仍然持續排放。經過評估後,決定採用截流的方法,並引入人工濕地內進行處理,以淨化廢水中的污染物。由於灣域附近係採用海水養殖,因此流入人工濕地之廢水含有約20%o之鹽度,係屬於鹹水型人工濕地。本研究主要是針對已完工的三座人工濕地中的大潭濕地公園進行其水質淨化效果的探討。結果顯示,除了SS、葉綠素a及TOC的去除效果較差外,其餘如磷酸鹽、硝酸鹽及亞硝酸鹽皆有40%以上的去除率,而氨氮、總凱氏氮及總氮更有60%以上的去除率,至於濁度及BOD則僅有30%的去除率,其中總氮主要是藉由硝化及脫硝等作用去除之。該人工濕地地下水流濕地部分的硝化效果較差,可能是因為溶氧較低所造成,因而導致有機氮及氨氮無法有效的轉換成氨氮、亞硝酸鹽及硝酸鹽,致使有機氮的去除效果亦不明顯。而有文獻指出TOC的變化係受到植物或藻類光合的作用,固定CO2所形成的有機碳,抑或是人工濕地中異營性微生物的呼吸作用及脫硝作用消耗TOC等作用所影響。而底泥亦會提供碳源進行脫硝作用,加上光合作用的影響,使得TOC的形成量大於其消耗的量,因而導致去除率較差。至於鹽度在測站D10的測值和D1測站相比約減少20%,可能和稀釋作用或是底泥的吸附有關。
The Dapeng Bay National Scenic Area will be planned as an interna-tional level tourism site. In order to improve the water quality in bay area, the administration authority has removed oyster farm. However, sewage and aquaculture wastewater from the communities and fish ponds around the bay area were still discharged continuously. After careful assessment, The Dapeng Bay National Scenic Area Administration authority decided to use constructed wetlands to treat such kinds of wastewater.
In this study, the treatment efficiencies of Datan Constructed Wetland Park were investigated. According to the experimental results, we found that the remove efficiencies of SS, Chl-a, and TOC were not good enough, while the other parameters, such as OP, TP, NO2-, and NO3- their all re-moval efficiencies were all above 40%.The removal efficiencies of NH3, TKN and TN were all above 60%. However, the removal efficiencies of turbidity and BOD were found equal to 30%. Generally, TN was removed by the process as of nitrification and denitrification, but the nitrification of the subsurface flow(SSF)part of wetland was perforated worse, which caused the org-N and NH4+-N was not availably to become the NH3, NO2- and NO3-. Because of this reason, the removal effect of Org-N was not very significant.
The parameter of TOC was affected by the fixation of CO2 through photosynthesis of autotrophs, and the respiration and denitrification of heterotrophs. The sediment also could provide organic carbon source for denitrification. Photosynthesis and carbon source would cause the re-moval efficiency of TOC become worse than synthesis. In the wetland, the decrease rate of salinity was found above 20%.
目錄
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2-1濕地的定義 3
2-2 濕地的分類 4
(1)近海及海岸濕地 4
(2)溪流河川濕地 5
(3)湖泊濕地 5
(4)沼澤濕地 6
2-3人造濕地 7
2-4人工濕地的優缺點 11
2-5 濕地污染物去除機制 13
2-5.1 氮 13
2-5.2磷的去除 18
2-6國內外鹹水型人工濕地介紹 19
(1)國內案例 19
(2)國外案例 22
2-7 大潭人工濕地介紹(郭,2007) 23
第三章 研究方法 25
3-1採樣點位選擇 25
3-2採樣頻率 26
3-3實驗器材 26
3-4水質分析 27
3-4.1物理性質 28
3-4.2懸浮固體物 28
3-4.3濁度 29
3-4.4葉綠素a 30
3-4.5硝酸鹽 31
3-4.7正磷酸鹽 32
3-4.8總磷 32
3-4.9氨氮 33
3-4.10總凱氏氮 34
3-4.11總有機碳 36
3-4.12生化需氧量 37
第四章 結果與討論 39
4-1水質監測分析結果 39
4-1.1溫度 39
4-1.2 pH 40
4-1.3 ORP 41
4-1.4鹽度及導電度 42
4-1.4溶氧 44
4-1.2 葉綠素、懸浮固體及濁度 45
4-1.3磷酸鹽 48
4-1.4 硝酸鹽、亞硝酸鹽 50
4-1.5氨氮、總凱氏氮、總氮 52
4-1.7 BOD 55
4-1.8.總有機碳 56
4-2各項水質參數間的關係 58
4-2.1總有機碳與硝酸鹽的關係 58
4-2.2 SS、濁度與葉綠素a的關係 59
4-3優養化評估 60
4-4全日監測 62
4-4.1物理性質變化 62
4-4.2各項水質監測分析結果 65
4-5大潭人工濕地污染負荷及反應速率評估 73
4-5.1硝酸鹽溫度校正係數 73
4-5.2亞硝酸鹽溫度校正係數 74
4-5.3正磷酸鹽溫度校正係數 75
4-5.4總磷溫度校正係數 76
4-5.5氨氮溫度校正係數 77
4-5.6總凱氏氮溫度校正係數 78
4-5.7總氮溫度校正係數 79
4-6單位面積負荷與出流濃度及去除速率的關係 80
4-6.1硝酸鹽 81
4-6.2亞硝酸 83
4-6.3氨氮 84
4-6.4總凱氏氮 85
4-6.5總氮 86
4-6.6總磷 88
4-6.7BOD 89
4-7氮循環 91
第五章 結論與建議 94
5-1結論 94
5-2建議 96
第六章 參考文獻 97
附錄 101

表目錄
表 1人工濕地及傳統技術比較 12
表 2硝化作用適合條件 17
表 3林邊大排右岸人工濕地A區去除污染負荷變化(kg/day) 21
表 4林邊大排右岸人工濕地B區去除污染負荷變化(kg/day) 21
表 5 水質分析方法 27
表 6大潭人工濕地平均溫度變化 39
表 7 大潭人工濕地平均pH變化 40

圖目錄
圖 1大潭人工濕地配置圖 25
圖 2氧化還原電位平均濃度變化圖 41
圖 3鹽度平均濃度變化圖 43
圖 4導電度平均濃度變化圖 43
圖 5溶氧平均濃度變化圖 44
圖 6 SS平均濃度變化圖 47
圖 7濁度平均濃度變化圖 47
圖 8葉綠素A平均濃度變化圖 47
圖 9正磷酸鹽平均濃度變化圖 49
圖 10總磷平均濃度變化圖 49
圖 11硝酸鹽平均濃度變化圖 51
圖 12亞硝酸鹽平均濃度變化圖 51
圖 13氨氮平均濃度變化圖 54
圖 14總凱氏氮平均濃度變化圖 54
圖 15總氮平均濃度變化圖 54
圖 16 BOD平均濃度變化圖 55
圖 17總有機碳平均濃度變化圖 57
圖 18硝酸鹽濃度折線圖 58
圖 19總有機碳濃度折線圖 58
圖 20 SS及葉綠素a關係圖 59
圖 21 濁度及葉綠素a關係圖 59
圖 22大潭人工濕地優養化評估關係圖 61
圖 23 24小時溫度變化圖 63
圖 24 24小時pH變化圖 63
圖 25 24小時溶氧變化圖 63
圖 26 24小時鹽度變化圖 64
圖 27 24小時導電度變化圖 64
圖 28 24小時潮汐變化圖 64
圖 29 24小時SS變化圖 66
圖 30 24小時濁度變化圖 66
圖 31 24小時葉綠素A變化圖 67
圖 32 24小時正磷變化圖 68
圖 33 24小時總磷變化圖 68
圖 34 24小時有機磷變化圖 69
圖 35 24小時氨氮變化圖 70
圖 36 24小時亞硝酸鹽變化圖 70
圖 37 24小時硝酸鹽變化圖 71
圖 38 24小時總凱氏氮變化圖 71
圖 39 24小時總氮變化圖 72
圖 40晴天硝酸鹽溫度校正係數關係圖 74
圖 41晴天亞硝酸鹽溫度校正係數關係圖 74
圖 42晴天正磷溫度校正係數關係圖 75
圖 43晴天總磷溫度校正係數關係圖 76
圖 44晴天氨氮溫度校正係數關係圖 77
圖 45晴天總凱氏氮溫度校正係數關係圖 78
圖 46晴天總氮溫度校正係數關係圖 79
圖 47硝酸鹽單位面積負荷及出流濃度關係圖 82
圖 48硝酸鹽單位面積負荷及去除速率關係圖 82
圖 49亞硝酸鹽單位面積負荷及出流濃度關係圖 83
圖 50單位面積負荷及去除速率關係圖 83
圖 51氨氮單位面積負荷及出流濃度關係圖 84
圖 52氨氮單位面積負荷及去除速率關係圖 84
圖 53總凱氏氮單位面積負荷及出流濃度關係圖 85
圖 54總凱氏氮單位面積負荷及去除速率關係圖 85
圖 55總氮單位面積負荷及出流濃度關係圖 87
圖 56總氮單位面積負荷及去除速率關係圖 87
圖 57總磷單位面積負荷及出流濃度關係圖 88
圖 58總磷單位面積負荷及去除速率關係圖 88
圖 59面積負荷及出流濃度關係圖 90
圖 60 BOD單位面積負荷及去除速率關係圖 90
圖 61大潭人工濕地總無機氮變化圖 93
圖 62 大潭人工濕地有機氮變化圖 93
圖 63進流口閘門 102
圖 64進流口 102
圖 65沉澱池 103
圖 66地下流濕地(廢磚) 103
圖 67地下流濕地(牡蠣殼) 104
圖 68草澤區 104
圖 69紅樹林草澤區 105
圖 70淺水池1 105
圖 71淺水池2 106
圖 72出流口抽水馬達 106
圖 73出流口 107
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