臺灣博碩士論文加值系統

台灣地區面對產業蓬勃發展而水資源利用卻趨於極限之環境下，水資源不足問題將嚴重威脅我國經濟之持續發展，故如何開發本土工業廢水再生技術並落實應用，實為當前國家重大課題。本研究乃嘗試結合電聚浮除法及離子交換法，針對南部某啤酒廠二級出流水進行處理，比較處理水水質及各種工業用水標準間之差異，並對處理成本進行初步評估，期能達到啤酒廢水回收再利用之目的。本研究同時探討電聚膠凝法此一嶄新處理技術之各種操作變數對廢水處理效果的影響，以供日後實際應用及研究發展之參考。
研究結果顯示，該廠啤酒廢水二級處理出流水之水質佳且穩定，很適合回收處理再利用。以電聚浮除法處理啤酒廢水二級出流水，在考慮處理效果及處理成本下，決定適宜之操作條件為電聚處理前、後不調整水樣pH值、操作電壓120 V及停留時間43.8 sec。在此操作條件下，CODt去除率約50%、濁度去除率約75%、各種真色色度去除率約75%、硬度去除率約15%、氯鹽去除率約10%、重金屬去除率約10%。
啤酒廢水二級出流水經電聚浮除法處理後，再加氯使保有餘氯在0.4 mg/L以上，即可使啤酒廢水二級出流水再生利用於灑水用水及廁所沖洗用水；經電聚浮除法及離子交換樹脂處理後，即可直接使用於循環式冷卻補充水；將電聚液及離子交換樹脂處理出流液以體積比6:1混合，即可使啤酒廢水二級出流水再生使用於景觀用水。此外，不建議將啤酒廠放流水直接做為灌溉用水，尤其不適用於水稻及若干敏感之農作物。
經初步回收處理成本評估的結果，將啤酒廢水二級出流水回收處理再利用於灑水、廁所沖洗及景觀用水應屬可行，再利用於循環式冷卻補充水頗具潛力。

In Taiwan, the industry is blooming but the utilization of the water resource is going to the limitation of usage. The shortage of water resource will threaten to the economic sustained progress. Therefore, how to develop new local recycling and reuse techniques of industrial wastewater and promote to practical stage is an important task in Taiwan. The objective of this research is to try conjoining electro-aggregation and ion exchange to treat the secondary effluent from one brewery plant in the southern Taiwan, to compare the quality of treated water with variety quality requirement of industrial water and to evaluate the cost of treatment primitively. We except to obtain the purpose of brewery wastewater reclamation. At the same time, this research investigates the effect of operational parameters on the efficiency of electro-aggregation which is a technique being developed recently. The achievement of this study can also provide the researchers with application and research development references in the future.
From the result of this research, the water quality of the secondary effluent from the brewery plant is both good and stable. Thus, the secondary effluent is suitable treated for reclamation. According to the efficiency and cost of treatment, the secondary effluent from the brewery plant was treated by applying the electro-aggregation process. The wastewater was treated suitably by the electro-aggregation at the operational voltage of 120 V and the retention time of 43.8 sec without adjusting any pH value in the inflow and outflow. In these operational conditions, the removal efficiencies of CODt, turbidity, true color, hardness, chloride and heavy metal were approximately 50, 75, 75, 15, 10, and 10%, respectively.
After the secondary effluent from the brewery plant treated by using the electro-aggregation process, then add chlorine in the effluent until the residual chlorine exists higher than 0.4 mg/L. Therefore, the secondary effluent from the brewery plant can be reused in the sprinkle water and the bathroom to flush. After treating by electro-aggregation and ion exchange process, the secondary effluent from the brewery plant can be reused in the cooling water. When mixing the outflow of electro-aggregation and ion exchange with the ratio of 6:1 (volumetric ratio), the secondary effluent from the brewery plant can be reused in the landscape water. Besides, we do not suggest using the effluent from the brewery plant as irrigation water directly, especially to irrigate paddy rice and several sensitive crops.
From the evaluation of treated cost preliminary, the reclamation of secondary effluent from the brewery plant and this effluence reusing in the sprinkle water, bathroom to flush, and landscape water were feasible. Reclamation of secondary effluent from the brewery plant for the cooling water usage is with high potential.

總 目 錄
頁碼
授權書 I
中文摘要 V
英文摘要 VII
誌謝 IX
總目錄 XI
表目錄 XV
圖目錄 XIX
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 3
第二章 文獻回顧 5
2-1 啤酒製程及廢水概述 5
2-1-1 啤酒製造原理及製程概述 5
2-1-2 啤酒廢水污染來源及污染特性 9
2-2 啤酒廢水處理方法 13
2-2-1 啤酒廠污染防治現況 13
2-2-2 啤酒廢水處理技術 15
2-2-2-1 喜氣生物處理法 16
2-2-2-2 厭氣生物處理法 18
2-3 電聚浮除法處理技術介紹 23
2-3-1 電聚浮除法之原理 23
2-3-2 電聚浮除法之特性 27
2-3-3 電聚浮除法之操作因素 28
2-3-4 電聚浮除法之應用 34
2-4 離子交換法處理技術介紹 36
2-4-1 離子交換法之發展 36
2-4-2 離子交換法之原理 36
2-4-3 離子交換法之特性 37
2-4-4 離子交換法之操作 41
2-4-5 離子交換法之應用 43
2-5 結合電化學及離子交換法對廢水回收之應用 46
2-6 啤酒廠工業用水 49
2-6-1 啤酒釀造用水 49
2-6-2 其他各類工業用水 53
2-6-3 灌溉用水 60
2-6-4 啤酒廠工業用水處理方法 60
第三章 實驗設備與方法 63
3-1 實驗室廢水處理系統 63
3-1-1 電聚浮除處理系統 63
3-1-2 離子交換處理系統 64
3-2 水質分析儀器及設備 68
3-3 實驗方法 69
3-3-1 電聚浮除實驗方法 69
3-3-2 離子交換實驗方法 74
3-4 分析方法 77
3-4-1 水質分析方法 77
3-4-2 電聚浮除法之污泥分析 78
3-4-3 電聚浮除法之電能消耗表示法 78
3-4-4 電聚浮除法之理論金屬溶出量 79
第四章 實驗結果與討論 81
4-1 啤酒廢水二級處理出流水之水質特性 81
4-1-1 啤酒廢水二級處理出流水之水質特性 81
4-1-2 啤酒廢水二級處理出流水水質與各種用水標準比較 81
4-2 電聚浮除實驗 85
4-2-1 電聚處理前、後適宜之pH值實驗 85
4-2-2 電聚處理適宜之操作電壓實驗 103
4-2-3 電聚處理適宜之操作停留時間實驗 116
4-2-4 電聚處理水質與各種用水標準之比較 129
4-3 電聚浮除法之污泥分析 137
4-4 電聚浮除法之電能消耗與理論金屬溶出量 138
4-5 離子交換實驗 143
4-5-1 H型與Na型強酸性陽離子交換樹脂處理之比較 143
4-5-2 離子交換樹脂處理水質與各種用水標準之比較 145
4-6 啤酒廢水二級出流水回收處理再利用之成本分析 149
第五章 結論 153
參考文獻 155
自述 165

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