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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:詹維華
研究生(外文):Wei-Hua Chan
論文名稱:斗六市污水廠二級處理單元分析及水質監測之研究
論文名稱(外文):Using System Theory Analysis on Secondary Treatment Unit of Douliu Wastewater Treatment Plant and Incident Study
指導教授:洪肇嘉洪肇嘉引用關係
指導教授(外文):Jao-Jia Horng
口試委員:陳谷汎萬騰州
口試委員(外文):Gu-Fan ChenTeng-Jhou Wan
口試日期:2020-07-09
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:環境與安全衛生工程系
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:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:污水處理場二級處理系統分析Bow-Tie分析
外文關鍵詞:Wastewater treatmentSecondary treatment unitsystem analysisBow-Tie analysis
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經濟發展常隨著人口大量移居都市或是新市鎮的開發而形成,對自然環境有負面的影響,尤其水質保護議題的,因此污水處理廠及下水道系統妥善操作管理成為進步國家之表徵。近年,我國污水處理廠要求24小時需透過網路傳輸自動監測系統,並與地方主管機關連線,以達到廢水即時監控、自主管理及預警應變之法規目標。
本研究以系統理論STAMP(Systems-Theoretic Accident Modeling and Processes, STAMP)及領結法(Bow-Tie, BT)探討斗六市水資源回收中心二級處理單元操作模式,尤其針對曝氣池及消毒池的處理成效,探討如何偵測解決污水處理操作失控、系統預警及操作改善等,以BT分析廠內二級處理系統曝氣池及消毒放流池之可能系統危害及操作失靈各有三類威脅,可以直覺式因果關係提升控制及屏障處置手段,方便操作員處理威脅事件。Systems Theoretic Process Analysis. (STPA)分析則提出系統內不安全之危害行動(unsafe control actions, UCAs)及必要之安全限制,比BT分析有更多涉入單元互動措施之各種預防及降低事故之影響。兩種系統分析皆可反映出系統可能危害及如何達成預警、準備及應變之危害事件效果。
The economic development is often followed the results of the large population migration to cities or the development of new towns and brings about negative impacts, especially the water quality issues. Therefore, the effective wastewater treatment and sewage system has become the symbol of industrialized counties. In recent years, our regulation goals was to require the wastewater treatment plant to set up 24 hours internet-linked, automatic monitoring system needs to connect with the local competent authority to achieve the real-time monitoring, autonomous management and warning/emergency response
Based on the system theory STAMP (Systems-Theoretic Accident Modeling and Processes, STAMP) and BowTie (BT), this study discussed the 2nd wastewater treatment units of the Douliu City Water Resources Recovery Center on their operation models, especially the aeration and disinfection treatment. The analysis was on how to detect and resolve the operation failures, system warning and operation improvement of treatment units. Using BT to analyze the 2nd treatment units of aeration and disinfection on their system hazards ad operation failures, there were three types of threats for two system models with instinctive cause-effect relationships control and block measures for operators to act on threats. The Systems Theoretic Process Analysis. (STPA) proposed several unsafet control actions (UCAs) and required safety constraints. There were more involved in the control units’ interactions and provided many prevention and hazard reduction measures than the BT analysis. Both systems could reflect the possible hazards of model systems and how to achieve warning, preparation and response effects to those hazard events.
摘要 i
ABSTRACT iii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章、前言 1
1.1 研究源起與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究流程 5
第二章、文獻回顧 7
2.1 事故分析理論 7
2.1.1 事故模型的概念與發展 7
2.1.2 系統程序分析理論STAMP 13
2.1.3領結分析法(Bow-tie analysis)應用 15
2.2 下水道近期發展的問題 17
2.2.1 下水道系統接管率提升與環保效益 19
2.2.2 下水道系統異常影響 21
2.2.3 下水道系統主要的優點 23
2.2.4 廢水處理系統的演變 24
2.2.5廢水系統優化理論 25
2.3 台灣污水處理廠操作面臨問題分析 26
2.3.1 台灣各地區污水處理廠普遍面臨之問題 26
2.3.2 普遍面臨問題之解決對策 27
2.3.3緊急事故應變作業流程 30
2.4 重大事故案例及文獻分析 31
2.4.1印度污水處理廠 32
2.4.2衝擊負荷對污水處理廠SAF生物反應器的影響 34
2.4.3 經消毒的城市污水對海洋多毛魚類(Platernereis dumerilii)發育影響 36
2.4.4 未經處理污水中的諾羅病毒 37
2.4.5 花蓮污水下水道系統之不明水調查案例 38
2.5 系統理論程序分析與領結分析方法比較 40
第三章、研究方法 43
3.1 研究流程 43
3.2斗六污水廠流程及操作面臨之問題分析 44
3.2.1 斗六污水廠各單元流程簡介 44
3.2.2 斗六污水廠各處理單元功能及異常案例說明 46
3.3 STPA分析方法 52
3.4 領結分析法(BOW-TIE ANALYSIS) 54
3.5 監測方法及事件 57
第四章、結果與討論 59
4.1 斗六污水處理廠歷年事件分析 59
4.1.1 斗六污水廠操作面臨之問題分析 59
4.1.2 斗六污水廠過去系統化狀況 62
4.2 污水廠程序之BT分析 63
4.2.1 曝氣槽之BT分析 63
4.2.2 加氯消毒池之BT分析 70
4.2.3 綜合比較 77
4.3 污水廠程序之STPA分析 78
4.3.1 程序一:系統描述 79
4.3.2 程序二:高級事故、危害與安全約束 81
4.3.3 程序三:控制迴路和控制動作 83
第五章、結論與建議 91
5.1 結論 91
5.2 建議 93
參考文獻 95
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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