臺灣博碩士論文加值系統

台灣土地資源有限，且生活污水量大，一般生活污水通常採傳統活性污泥法處理‧本研究擬藉由MBR系統處理模擬生活污水，並與傳統活性污泥法比較，評估MBR在處理生活污水上的優勢。
本MBR系統仍以持續曝氣的方式操作，使溶氧大於0，水力停留時間控制為48小時，以人工配置生活污水，每日一批次連續進出流各300L，進流BOD5濃度平均為195mg/L、COD濃度平均為220 mg/L，MBR槽內食微比分別為0.101kg BOD5/kg MLSS-day及0.114kg COD/kg MLSS-day，槽內MLSS平均濃度963mg/L，出流水之BOD5及COD濃度平均分別為5 mg/L及10 mg/L，故得知其去除效率高達98%及96%。
在MBR硬體設備上，因採用之薄膜單元孔徑極小，僅0.03μm，檢測出流水質之SS (mg/L)結果幾乎為N.D.，表示水中固體物質幾乎能去除，也顯示出MBR特性之一，其污泥可幾乎完全截留在槽內。

In Taiwan, domestic wastewater is usually treated with activated Sludge processes. MBR, however, is a promising alternative wastewater treatment process for the advantages of lower land usage and better pollutants removal efficiency.
This study focused on the application of MBR treating simulated domestic wastewater.MBR system was operated with a continuous aeration module. The HRT of MBR system was controlled at 48 hours. The simulated wastewater containing BOD of 195 mg/L was continuously fed into the MBR aeration lank at 300 L/day. The F/M ratios for BOD and COD were 0.101 kgBOD/kg MLSS day and 0.114 kg COD/kg MLSS day, respectively. The average MLSS concentration in the MBR aeration tank was about 963 mg/L. The effluent BOD and COD concentrations were about 5 and 10 mg/L and with the average removal efficiencies of 98 and 96%, respectively.
Because the pore size of the PVDF membrane was 0.03 um, the SS concentration in the effluent was usually very low. In most effluent samples, SS concentration was ND. The low SS concentration demonstrated one of the advantages of MBR system.

目 錄
摘 要............................................................................................................................I
Abstract.........................................................................................................................II
目錄.............................................................................................................................III
表目錄..........................................................................................................................V
圖目錄.........................................................................................................................VI
第一章 前言.................................................................................................................1
1.1 緣起...............................................................................................................1
1.2 研究目的.......................................................................................................2
第二章 文獻回顧.........................................................................................................3
2.1生活污水來源及特性......................................................................................3
2.1.1 生活污水來源..........................................................................................3
2.1.2 生活污水處理現況..................................................................................5
2.2生活污水污染物之去除..................................................................................6
2.2.1 污水中之有機物及其去除機制..............................................................6
2.2.2 氮的來源及去除機制..............................................................................8
2.3薄膜生物反應器.............................................................................................10
2.3.1 MBR與傳統活性污泥法........................................................................10
2.3.1.1 MBR特性及優缺點.........................................................................10
2.3.1.2 MBR與傳統活性污泥法差異.........................................................11
2.3.2 MBR程序種類及介紹............................................................................13
2.3.3 MBR操作單元之污染及問題................................................................18
2.3.3.1膜構造及膜污染...............................................................................18
2.3.3.2重要操作參數...................................................................................21
2.3.3.3影響因素...........................................................................................23
2.3.4 MBR程序之應用與發展.......................................................................26
第三章 實驗材料與研究方法...................................................................................28
3.1 實驗架構.......................................................................................................28
3.2實驗材料與儀器設備....................................................................................30
3.2.1實驗藥品.................................................................................................30
3.2.2 實驗設備................................................................................................32
3.2.2.1實驗儀器設備..................................................................................32
3.2.2.2 薄膜生物反應器.............................................................................33
3.3 實驗研究方法...............................................................................................35
3.3.1 污泥馴養................................................................................................35
3.3.2 採樣及保存............................................................................................36
3.3.3 分析方法................................................................................................37
第四章 結果與討論...................................................................................................38
4.1模廠MBR設計參數及監測結果..................................................................38
4.2模廠MBR去除效能.......................................................................................46
第五章 結論與建議...................................................................................................49
參考文獻.....................................................................................................................51

表 目 錄
表2.1 台灣地區都市污水組成........................................................................................4
表2.2 生物程序硝化、脫氮作用之機制及影響因子 ..................................................9
表2.3 生物薄膜程序與傳統活性污泥法之比較..........................................................12
表2.4 MBR三大程序作用機制及優缺點..............................................................13
表2.5 側流式與沉浸式MBR系統比較........................................................................15
表2.6 各種薄膜組件之優缺點及使用情形..................................................................17
表2.7 MF、UF、NF、RO薄膜比較...............................................................................19
表2.8 不同有機薄膜材質比較......................................................................................19
表2.9 影響MBR效能的因子........................................................................................25
表2.10 全尺度規模 MBR 應用現況彙整...................................................................27
表3.1 實驗用藥品及材料清單......................................................................................30
表3.2 實驗用儀器設備清單..........................................................................................32
表3.3 模廠MBR設備規格............................................................................................34
表3.4 合成有機廢水組成成分......................................................................................35
表3.5 水質水量樣品保存規定......................................................................................36
表3.6 水質分析檢測方法..............................................................................................37
表4.1 突減負荷明顯變化數值..................................................................................40
表4.2 進流水值與F/M及F/V估算...............................................................................42
表4.3 BOD5及COD試驗結果....................................................................................48
表4.4 實廠與本實驗BOD5及COD對照結果..............................................................48

圖 目 錄
圖2.1 水樣包含碳化及硝化需氧量之BOD曲線..................................................6
圖2.2 碳的循環................................................................................................................7
圖2.3 生物生長狀況分類.............................................................................................7
圖2.4 傳統活性污泥程序及MBR處理程序.................................................................11
圖2.5 側流式及沉浸式薄膜生物反應槽......................................................................14
圖2.6 薄膜模組型式......................................................................................................16
圖3.1 實驗研究架構圖..................................................................................................29
圖3.2 本研究之模廠MBR架構.....................................................................................33
圖4.1 MLSS與SVI變化(突減負荷期).........................................................................39
圖4.2 MLSS與SV30變化突減負荷期)........................................................................39
圖4.3 MLSS與SVI變化(穩定期).................................................................................41
圖4.4 MLSS與SV30變化(穩定期)...............................................................................41
圖4.5 導電度與MLSS趨勢圖........................................................................................43
圖4.6 溫度與pH值變化.................................................................................................44
圖4.7 水質與微生物觀察..............................................................................................45
圖4.8 MBR出流水與上澄液SS比較...........................................................................46
圖4.9 MBR出流水與上澄液BOD5及COD比較.........................................................47

參考文獻
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4.網路及其他資料：
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曾裕霖、林冠孙、林語堂、林水泉(2012) “廢水淨化用膜生物反應器(MBR)實驗模廠之可行性評估” 萬能科技大學 材料科學與工程系與集盛實業股份有限公司
中興工程 線上閱覽系統http://www.sinotech.org.tw/journal