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研究生:朱舒瑩
論文名稱:以厭氧顆粒污泥降解PTA廢水之研究
論文名稱(外文):Degradation of pure terephthalic acid wastewater by anaerobic granular sludge
指導教授:胡慶祥胡慶祥引用關係
指導教授(外文):Ching-Shyung Hwu
學位類別:碩士
校院名稱:弘光科技大學
系所名稱:環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:對苯二甲酸厭氧顆粒污泥上流式厭氧污泥床反應器抑制性分解性
外文關鍵詞:Pure Terephthalic Acidanaerobic granular sludgeupflow anaerobic sludge bedinhibitiondecomposition
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廢水厭氧生物處理具有少量廢棄污泥、節省曝氣能耗與可能源回收等節能減碳之優點。本研究以取自某造紙廠、果糖廠、石化廠的廢水處理廠上流式厭氧污泥床(upflow anaerobic sludge bed, UASB)反應槽內所排放出過剩的厭氧顆粒污泥(anaerobic granular sludge)作為批次試驗植種污泥,探討純對苯二甲酸(purified terephthalic acid, PTA)製程廢水在進行厭氧生物處理時之抑制性與分解性。實驗結果顯示,在PTA 製程廢水分別對果糖廠、造紙廠及石化廠污泥的厭氧微生物抑制性方面,其半抑制性濃度(50% inhibition concentration, IC50)依序為29.9%、42.3%、61.4%;由於PTA 製程廢水實際進流濃度遠高於此,在實廠處理時,必須針對進流濃度加以控制。
在厭氧生物分解性方面,含20 mM PTA、10 mM PTA+10 mM 蔗糖以及10 mM PTA+10 mM 乙酸,在果糖廠、造紙廠及石化廠三組不同厭氧顆粒污泥批次試驗約在第50 天,果糖廠TA 降解率分別達到93.22%、51.97%及51.64%;造紙廠TA 降解率分別達到56.52%、52.99%及44.99%;石化廠TA 降解率分別達到93.43%、37.35%及43.01%,由此可得知,未經PTA 馴養的果糖廠、造紙廠及石化廢水廠厭氧顆粒污泥對TA 之降解能力良好,無需額外添加輔助基質(蔗糖或乙酸),且果糖廠及石化廠最大甲烷轉化速率均可達30 mL/L‧d ,而造紙廠最大甲烷轉化速率為24 mL/L‧d。

Of anaerobic biological treatment with a small amount of waste sludge, saving aeration energy consumption and possible source of recovery, the advantages of energy saving and carbon reduction.
This study, from a paper mill, fructose plant, petrochemical plant and wastewater treatment plant UASB (upflow anaerobic sludge bed)reactor, the discharge of excess anaerobic granular sludge as a batchtest plant the seed sludge, investigate PTA (purified terephthalic
acid) process wastewater the anaerobic biological treatment, inhibition and decomposition. Experimental results in the PTA wastewater fructose plants, paper mills and petrochemical sludge anaerobic microbial inhibition, IC50 (the fifty percent inhibition concentration) of Paper mills, fructose plant, petrochemical plant from 30 oC batch toxicity tests ranged from 29.9%, 42.3%, 61.4%; PTA wastewater actual inlet concentration is much higher than this real plant for disposal must be for the inlet concentration to be controlled.
In the anaerobic biodegradability containing 20 mM PTA, 10 mM PTA +10 mM sucrose and 10 mM PTA+10 mM acetic acid,
fructose plants, paper mills and petrochemical plants three different groups of anaerobic granular sludge batch tests in about 50 days, the decomposition rate of fructose plant ranged from 93.22%, 51.97% and 51.64%; decomposition rate of paper mill PTA ranged from 56.52%, 52.99% and 44.99% ; PTA decomposition rate of petrochemical plants ranged from 93.43%, 37.35% and 43.01%,fructose without PTA domesticated plants, paper mills and petrochemical wastewater treatment plant, anaerobic granular IV sludge decomposition of PTA capacity don't add auxiliary matrix (sucrose or acetic acid), fructose plants and petrochemical plants methane conversion rate can be up to 30 mL / L ‧ d, mills maximum methane conversion rate of 24 mL / L ‧ d.Keywords: PTA, anaerobic granular sludge, UASB, inhibition, decomposition.
摘要 I
ABSTRACT III
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XII
第一章 前言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的 1
第二章 文獻回顧 3
2-1 PTA研究背景 3
2-1-1 PTA生產概況 3
2-1-2 PTA在國內外的生產情况 6
2-1-3 PTA廢水特性 8
2-2 PTA廢水物化處理技術 10
2-3 PTA廢水厭氧生物處理 12
2-4 厭氧生物分解原理 13
2-4-1 厭氧顆粒污泥 17
2-4-2 厭氧生物處理之影響因子 20
第三章 材料與方法 22
3-1 實驗用藥品 22
3-1-1 實驗用水 22
3-1-2 主要碳源 22
3-1-3 無機營養鹽 22
3-1-4 丙酮 25
3-1-5 緩衝溶液 25
3-1-6 PTA儲備液配製 25
3-1-7 PTA廢水濃度配製 25
3-2 實驗用污泥 26
3-2-1 厭氧顆粒污泥來源分析 26
3-2-2 污泥流洗 29
3-2-3 污泥TS/VS分析 30
3-2-4 污泥粒徑量測 30
3-3 分析設備與方法 31
3-3-1 甲烷分析 31
3-3-2 揮發性脂肪酸(VFAs)分析 32
3-3-3 檢量線建立 34
3-3-4 PTA分析 35
3-3-5 pH值測定 38
3-3-6 化學需氧量(COD)測定 38
3-4 研究方法與步驟 39
3-4-1 SMA比甲烷活性 39
3-4-2 實驗設計 39
3-4-3 厭氧顆粒污泥再活化試驗 42
3-4-4 厭氧顆粒污泥活性試驗 43
3-4-5 PTA毒性試驗 44
3-4-6 PTA分解性試驗 45
第四章 結果與討論 46
4-1 厭氧顆粒污泥再活化與活性試驗 46
4-1-1 再活化試驗 46
4-1-2 活性試驗 48
4-2 PTA毒性試驗 50
4-3 PTA分解性試驗 57
4-3-1 甲烷轉化速率 57
4-3-2 PTA降解率 64
第五章 結論與建議 70
5-1 結論 70
5-2 建議 71
參考文獻 72
附錄一 甲烷及揮發酸檢量線 76

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