臺灣博碩士論文加值系統

本研究以生物薄膜處理程序（Membrane Bioreactor, MBR）處理食品廢水，染整廢水，電著塗裝廢水，分析水樣中 BOD、pH、SS、COD，探討平板膜處理系統之處理效能。實驗薄膜採用沉浸式操作，平板膜為 MF （孔徑 0.4 μm，平均0.2 μm）。分析出流水 COD、SS、BOD、pH 去除率，長期操作所得結論與建議如下：
1.針對三種類型廢水特性，染整廢水，電著塗裝廢水，食品廢水，可以得知，含有糖漿類或飲料類之廢水對於活性污泥菌種的養成與MBR處理的效果最為顯著。
2.為維持長期穩定操作，平板膜於 40 天化學藥洗 1 次。
3.建議現場定期施作污泥沉降實驗（SV30）觀察污泥顏色、氣味、顆粒大小、沉降速度等進行分析判斷活性污泥菌種的生成是否。
4.經檢測活性污泥槽中 DO 度不足 1 mg/L 建議提高曝氣量，最高不得超過3 mg/L。
5.廢水特性大大的影響到去除率的問題，我們可以知道當原廢水處於較多營養源狀況下，活性污泥內菌種生成較快與繁多，此時與MBR的相互操作下，去除率的問題可以大大的提升。
關鍵字：生物薄膜程序、平板膜、食品廢水、染整廢水、電著塗裝

This study, the Membrane Bioreactor (MBR) was used to treat food-wastewater, dyeing and finishing- wastewater, and electro-plating wastewater. The BOD, pH, SS, and COD in water samples were analyzed, and the treatment efficiency of the flat membrane treatment system was discussed. The experimental film was operated by immersion, and the flat film was MF (pore size 0.4 μm, average 0.2 μm). The removal rates of COD, SS, BOD and pH in the running water were analyzed, and the conclusions and suggestions obtained from long-term operation are as follows:
1.According to the characteristics of three types of waste water, dyeing and finishing waste water, electricity production waste water, and food waste water, it can be known that waste water containing syrup or beverages has the most significant effect on the cultivation of activated sludge bacteria and MBR treatment.
2.To maintain long-term stable operation, the flat membrane is chemically washed once every 40 days.
3.It is recommended to perform a sludge settling test (SV30) on a regular basis to observe the sludge color, smell, particle size, settling speed, etc. to analyze and determine whether the activated sludge bacteria are generated.
4.It has been tested that the DO degree in the activated sludge tank is less than 1 mg/L. It is recommended to increase the aeration rate, and the maximum shall not exceed 3 mg/L.
5.The characteristics of the wastewater greatly affect the removal rate. We can know that when the original wastewater is in a state of more nutrient sources, the bacteria in the activated sludge are generated faster and more numerous. At this time, under the interaction with MBR, the removal rate The problem can be greatly improved.
Key-words: Biofilm process, flat membrane, food-waste water, dyeing and finishing waste water, electro-plating waste water.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
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.生物處理原理： 3
2.1.1厭氧消化機制： 3
2.1.2.好氧反應機制： 4
2.2.活性污泥法： 5
2.2.1.工作原理： 6
2.2.2.性能指標： 6
2.2.3.環境因素： 7
2.2.4.營養物質： 8
2.2.5.溶解氧： 8
2.2.6.pH值： 8
2.2.7.水溫： 9
2.2.8.曝氣： 9
2.2.9.培養： 9
2.2.10.馴化： 10
2.2.11.異常處理： 10
2.2.12.監測項目: 11
2.2.13.常見活性污泥微生物種類: 11
2.3.MBR系統技術 15
2.3.1.MBR與傳統接觸氧化法比較： 17
2.4.MBR薄膜生物處理系統型式： 18
2.4.1.MBR薄膜膜組： 20
2.5.沉浸式MBR操作影響： 22
2.6.MBR薄膜系統積垢去除： 22
2.6.1.物理清洗： 22
2.6.2.化學清洗： 23
第三章 材料與方法 24
3.1.實驗研究架構： 24
3.2.研究方法 26
3.2.1.實驗裝置(一) 染整業(台灣百和) 26
3.2.2.薄膜阻塞與處理後： 34
3.2.3.廢水處理系統流程圖如下： 36
3.2.4.現場採樣區域說明： 37
3.2.5.實驗分析儀器及方法： 38
3.2.6.實驗裝置（二）金屬表面處理之電著塗裝業(鴻光電著) 39
3.2.7.廢水處理系統流程圖如下： 46
3.2.8現場採樣區域說明： 47
3.2.9實驗分析儀器及方法： 48
3.2.10.實驗裝置（三）食品業(宏豐實業) 49
3.2.11.廢水處理系統流程圖： 57
3.2.12.現場採樣區域說明： 58
3.2.13.實驗分析儀器及方法： 59
第四章 研究結果與分析： 60
4.1.實驗裝置(一) 染整廠(台灣百和) 60
4.1.1.現場採樣之數值分析：如圖4-1 ~ 4-4所示 61
4.1.2.實驗對象皆符合放流水標準：100mg/L 63
4.1.3.去除率如下表4-2、圖4-6： 63
4.2.實驗裝置（二）鴻光電著塗裝股份有限公司 65
4.2.1.現場採樣之數值分析：如圖4-7 ~ 4-9所示 66
4.2.2.實驗對象皆符合放流水標準：100mg/L 67
4.2.3.去除率如下表4-4、圖4-11： 68
4.3.實驗裝置（三）宏豐實業股份有限公司 69
4.3.1.現場採樣之數值分析：如圖4-12 ~ 4-15所示 70
4.3.2.實驗對象皆符合放流水標準：640mg/L 72
4.3.3.去除率如下表4-6、圖4-17： 72
4.4.研究三間實驗廠商之去除率皆高達95%以上： 73
4.4.1.小結： 74
第五章 結論 75
參考文獻 76
表目錄
表2-1、MBR程序優缺點 16
表2-2、各種薄膜材結構特性表 19
表2-3、常見商業化薄膜表 20
表2-4、常見影響MBR機構生成因子 22
表3-1、實驗裝置現場桶槽設備規格 27
表3-2、薄膜清洗頻率及藥劑濃度 28
表3-3、水質分析方法 38
表3-4、實驗裝置現場桶槽設備規格 41
表3-5、薄膜清洗頻率及藥劑濃度 42
表3-6、水質分析方法 48
表3-7、實驗裝置現場桶槽設備規格 50
表3-8、實驗裝置機械動力設備規格表 51
表3-9、薄膜清洗頻率及藥劑濃度 51
表3-10、水質分析方法 59
表4-1、採樣點之採樣數值 60
表4-2、去除率 63
表4-3、採樣點之採樣數值 64
表4-4、去除率 67
表4-5、採樣點之採樣數值 69
表4-6、去除率 72
表4-7、台灣百和工業股份有限公司二廠 72
表4-8、鴻光電著塗裝股份有限公司 73
表4-9、台灣百和工業股份有限公司二廠 73
圖目錄
圖2-1、厭氧反應有機物轉化機 4
圖2-2、好氧反應有機物轉化機制 4
圖2-3、活性污泥系統示意圖 5
圖2-4、常見活性污泥微生物種類-1 11
圖2-5、常見活性污泥微生物種類-2 12
圖2-6、常見活性污泥微生物種類-3 12
圖2-7、常見活性污泥微生物種類-4 13
圖2-8、常見活性污泥微生物種類-5 13
圖2-9、常見活性污泥微生物種類-6 14
圖2-10、常見活性污泥微生物種類-7 14
圖2-11、MBR與一般活性污泥法之示意圖 15
圖2-12、MBR與傳統接觸氧化法比較 16
圖2-13、MBR與傳統接觸氧化法比較(續) 17
圖2-14、薄膜過濾水的方式 18
圖2-15、MBR薄膜生物處理系統配置型式 19
圖2-16、中空纖維與管式膜樣式 21
圖2-17、平板膜樣式 21
圖2-18、平板膜(實際照片) 21
圖3-1、實驗研究架構 25
圖3-2、台灣百和工業水處理流向圖 27
圖3-3、現場設備照片 29
圖3-4、現場設備照片(續) 29
圖3-5、現場設備照片(續) 30
圖3-6、現場設備照片(續) 30
圖3-7、現場設備照片(續) 31
圖3-8、現場設備照片(續) 31
圖3-9、現場設備照片(續) 32
圖3-10、現場設備照片(續) 32
圖3-11、現場設備照片(續) 33
圖3-12、現場設備照片 34
圖3-13、現場設備照片 35
圖3-14、廢水處理系統流程圖 36
圖3-15、現場採樣點示意圖 37
圖3-16、採樣器材隅測定器材圖 38
圖3-17、廢(污)水產生與水污染防治措施流向示意圖 40
圖3-18、現場設備照片 42
圖3-19、現場設備照片 43
圖3-20、現場設備照片 43
圖3-21、現場設備照片 44
圖3-22、現場設備照片 44
圖3-23、現場設備照片 45
圖3-24、廢水處理系統流程圖 46
圖3-25、廢水處理系統流程圖(續) 46
圖3-26、現場採樣點示意圖 47
圖3-27、採樣器材隅測定器材圖 48
圖3-28、廢(污)水產生與水污染防治措施流向示意圖 50
圖3-29、現場設備照片 53
圖3-30、現場設備照片 53
圖3-31、現場設備照片 54
圖3-32、現場設備照片 54
圖3-33、現場設備照片 55
圖3-34、現場設備照片 55
圖3-35、現場設備照片 56
圖3-36、現場設備照片 56
圖3-37、廢水處理系統流程圖 57
圖3-38、現場採樣點示意圖 58
圖3-39、採樣器材隅測定器材圖 59
圖4-1、台灣百和工業COD變化趨勢圖 61
圖4-2、台灣百和工業pH變化趨勢圖 61
圖4-3、台灣百和工業SS變化趨勢圖 62
圖4-4、台灣百和工業BOD變化趨勢圖 62
圖4-5、放流水對比圖 63
圖4-6、台灣百和工業放流水降解率變化趨勢圖 64
圖4-7、鴻光電著COD變化趨勢圖 66
圖4-8、鴻光電著pH變化趨勢圖 66
圖4-9、鴻光電著SS變化趨勢圖 67
圖4-10、放流水對比圖 67
圖4-11、鴻光電著放流水降解率變化趨勢圖 68
圖4-12、宏豐實業COD變化趨勢圖 70
圖4-13、宏豐實業BOD變化趨勢圖 70
圖4-14、宏豐實業SS變化趨勢圖 71
圖4-15、宏豐實業pH變化趨勢圖 71
圖4-16、放流水對比圖 72
圖4-17、宏豐實業放流水降解率變化趨勢圖 72
圖4-18、去除率比較圖 74

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