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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃宏霖
研究生(外文):Hung-Lin Huang
論文名稱:簡易淨水系統反沖洗廢水水質特性探討
論文名稱(外文):Characteritization of backwash wastewater from a simple water purification system
指導教授:陳瑞仁陳瑞仁引用關係
指導教授(外文):Shui-Jen Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:環境工程與科學系所
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:反沖洗廢水簡易淨水系統濁度懸浮固體
外文關鍵詞:backwash wastewatersimple water purification systemturbiditysuspended solid
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目前以地面水為水源之大型淨水廠其反洗廢水之回收再利用已受大家重視與研究,然探討以地下水或水質較佳之地面水為水源之簡易淨水系統其反洗廢水之研究不多。本研究以台灣自來水公司一處位於南部之簡易型淨水場為對象,探討其快濾池反沖洗廢水水質及反洗廢水懸浮固體物沉降特性,以供未來評估簡易型淨水場反沖洗廢水處理後回收再利用可行性之參考。研究結果顯示:以地下水為水源之簡易淨水系統,其快濾池反沖洗廢水含之濁度其粒徑大部分在膠體粒徑範圍﹙主要以0.34 μm為主﹚、沉降性差;將其加入30 mg/L硫酸鋁混凝後,反沖洗廢水中之濁度、Fe及Mn之去除率分別可達80、72及75 %以上;硫酸鋁可有效地去除簡易淨水系統反沖洗廢水中之濁度、Fe及Mn。
The recycle and reuse of backwash wastewater from large water treatment plants which use surface water as raw water have been increasingly concerned and studied. However, little attention has been paid to backwash wastewater from simple water purification systems using ground water or better-quality surface water as raw water. In this study, a simple water purification system of Taiwan Water Corporation located at southern Taiwan was tested. The characteristics of backwash wastewater quality and suspended solid sediment of rapid filter were investigated to assess the feasibility of recycle and reuse of backwash wastewater of simple water purification systems. The results showed that for simple water purification system using ground water as raw water, the turbidity of the backwash wastewater of rapid filter was mainly resulted from the colloid size range (chiefly at 0.34 μm) with poor settling. After coagulation by adding 30 mg/L aluminum sulfate into backwash wastewater, the reduction of turbidity was 80 %, while the removal of Fe and Mn reached 72 % and 75 %, respectively, indicating that aluminum sulfate could effectively remove the turbidity, Fe, and Mn in backwash wastewater from simple water purification systems.
目錄
摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第1章 前言 1
1.1研究緣起 1
1.2研究目的 4
第2章 文獻回顧 5
2.1過濾與反沖洗 5
2.1.1過濾 5
2.1.2反沖洗 7
2.1.3濾料特性 7
2.1.3.1石英砂 7
2.1.3.2錳砂 8
2.1.3.3錳砂的吸附與脫附反應 9
2.1.4反沖洗廢水之來源 11
2.1.5反沖洗廢水之現況 11
2.1.6反沖洗廢水特性 13
2.2反沖洗廢水處理概況 15
2.2.1直接回流方式 17
2.2.2預沉澱後回流 17
2.2.2.1沉澱作用 17
2.2.2.2反沖洗廢水之預沉澱後回流 20
2.2.3化學混凝沉澱 21
2.2.3.1混凝理論 21
2.2.3.2反沖洗廢水之混凝沉澱處理 26
2.2.3.3反沖洗廢水之薄膜處理 26
2.2.3.4反沖洗廢水以溶解空氣浮除法處理 27
第3章 實驗材料、設備與方法 28
3.1研究架構 28
3.2實驗水樣 30
3.3研究方法 32
3.4實驗方法與材料 33
第4章 結果與討論 39
4.1反沖洗廢水量推估 39
4.2反沖洗廢水質特性 41
4.2.1反沖洗廢物化特性 41
4.3反沖洗廢水沉降特性 46
4.4反沖洗廢水粒徑分析 50
4.5以混凝沉澱方式處理反沖洗廢水 53
4.6反沖洗廢水減量與回收再利用 57
4.7反沖洗廢水回收效益分析 57
第5章 結論與建議 60
5.1結論 60
5.2建議 61
參考文獻 62
作者簡介 67

表目錄
表2-1 反洗廢水回收處理方法 16
表2-2 重力作用沉降時間 22
表4-1 快濾桶上層反沖洗廢水水質分析結果 43
表4-2 快濾桶下層反沖洗廢水水質分析結果 43
表4-3 快濾桶上層及下層反沖洗廢水混凝沉澱後水質 56
表4-4 貯留設施效益分析表 58

圖目錄
圖1-1 傳統淨水處理流程圖 3
圖1-2 高級淨水處理流程圖 3
圖1-3 簡易淨水處理流程圖 3
圖2-1 水媒粒子及濾孔大小關係圖 5
圖2-2 過濾池中固體物移除之機制 6
圖2-3 典型反洗廢水濁度歷線 14
圖2-4 單顆粒沉降 19
圖2-5 混凝沉降 19
圖2-6 層沉降 19
圖2-7 壓密沉降 19
圖2-8 顆粒沉澱速度累積頻率曲線 20
圖2-9 帶負電荷之膠體顆粒及其周圍電荷分佈 23
圖2-10 不同穩定解除模式之混凝曲線 25
圖2-11 膠體顆粒與聚合物反應圖 25
圖3-1 研究架構圖 29
圖3-2 為淨水場過濾單元流程圖 31
圖3-3 反沖洗階段流程圖 32
圖4-1 無閥式快濾桶 41
圖4-2 上層反沖洗廢水Fe、Mn濃度 44
圖4-3 下層反沖洗廢水Fe、Mn濃度 44
圖4-4 上層反沖洗廢水靜置時間與濁度去除率關係圖 47
圖4-5 上層反沖洗廢水溢流率與濁度去除率關係圖 47
圖4-6 上層反沖洗廢水溢流率與濁度剩餘率關係圖 48
圖4-7 下層反沖洗廢水靜置時間與濁度去除率關係圖 49
圖4-8 下層反沖洗廢水溢流率與濁度去除率關係圖 49
圖4-9 下層反沖洗廢水溢流率與濁度剩餘率關係圖 50
圖4-10 上層反沖洗廢水顆粒粒徑分佈範圍百分比圖 50
圖4-11 上層反沖洗廢水顆粒粒徑所佔百分比圖 51
圖4-12 下層反沖洗廢水顆粒粒徑分佈範圍百分比圖 51
圖4-13 下層反沖洗廢水顆粒粒徑所佔百分比圖 52
圖4-14 上層與下層反沖洗廢水顆粒粒徑分佈圖 53
圖4-15 上層反沖洗廢水混凝沉澱濁度與加藥量關係圖 55
圖4-16 下層反沖洗廢水混凝沉澱濁度與加藥量關係圖 56


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