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                                                                                                   Tech                                                                                                                                       27                         8 18
                                                                                                   Notes
                                                                                                   技術專文
           2.1.1  活性污 法                                      2.2   膜生物 應
               活性污泥內含細 、真 、原生動物、後生動物等微                          活性污泥法處理水質易受膠羽沉澱性質影響，污泥常
           生物，持續 取水中有機物質，進而生長出許多微生物群                         有上浮狀況，且 地面積大。將薄膜與傳統生物處理結合
           ，並與泥土顆粒結合成膠羽，有機物會與膠羽或微生物接                         而成的薄膜生物反應器(Membrane Bioreactor, MBR)可提
            ，當強制曝氣供給大量氧氣時，有機物會快速被微生物                         高過濾及分離效率，取代最終沉澱 ，為較新的生物處理
           利用，產生二氧化碳與水，達到淨化水質目的。主要處理                         技術。與傳統活性污泥程序相比，薄膜生物反應器具有處
           設施由曝氣槽、曝氣設備、迴流污泥及最終沉澱槽等所組                         理水質佳、操作彈性大、 地面積小等優點 ，同時能承
                                                                                               [3]
           成，如 圖2。                                           受高污染物負荷與 峰負荷變動，其優缺點比較如 表1。
                                                             薄膜生物反應器主要功用為固液分離，依據薄膜放置位置
              曝氣                                             可分為沉 式與外掛式，依薄膜膜組可區分為四種型式，
            進流水                                      放流      平板式、管式、 旋式及中空纖維式。本文研究對象採用                                                          則是進入SALIX生物處理系統，其系統單元包含調勻槽、
                           曝氣槽             沉澱槽                                                                                                  活性碳、pH調整槽、曝氣槽、無氧槽及薄膜生物反應器，
                                                             沉 式薄膜生物反應器，膜組選用中空纖維式，實際照片
                                                                                                                                                經系統處理後外排放流。
                         回流污泥                   廢棄污泥         如 圖4。
                                                                                                                                                3.2  選擇 種來
                         圖2、活性污泥法流程示意                              表1、活性污 法與薄膜生物反應器優  比較
                                                                                                                                                    廢水生物處理系統啟用時，會取用相似產業的生物污
                                                                          空間需求     污 濃度    處理後水質    電力 耗
           2.1.2   化  程序                                                   ( 1)     ( 2)     ( 3)    ( 4)                                       泥進行植種，經過 換代 形成合適污泥。先進製程廠區
                                                             傳統活性污 法        大        低      不穩定       低                                         曾選用北部某面板廠生物污泥作為植種來源，植種後化學
                                                             薄膜生物反應器                 高       穩定       高
               如 圖3所示，廢水中的氨氮可利用生物處理方式有效                      說明           1  薄膜生物反應器不需  單元，可大 節 空間                                              需氧量去除率不 ，改為中科園區污水廠後，化學需氧量
           去除，主要機制包含兩個步驟，分別為硝化(Nitritation/                               2  污 濃度高，可 受較大的  濃度變化                                                 去除率立即提升至90%。分析差異點在於取泥位置，如 圖
                                                                          3  薄膜生物反應器可完全  污 ， 有傳統程序污  上浮的
           Nitratation)與脫硝(Denitrification)。氨氮經硝化 好氧硝                         問題                                                                6，北部某面板廠於污泥濃縮槽取泥，槽體為缺氧狀態且
           化反應，產生 硝酸鹽氮與硝酸鹽氮，後續額外添加碳源                                      4  薄膜生物反應器需進行 氣及定時反 ， 有 外的能源 耗                                        停留時間過久，污泥已失去活性；中科園區污水廠由污泥
           ，並由脫硝 進行無氧脫硝分解後，還原為氮氣。另外，                                                                                                            沉澱槽取泥，污泥活性較佳。
           Anammox 氧氨氧化微生物為一生長緩慢且馴養不易之
           微生物，必須有嚴 的控制策略才能馴養成功，此技術目
 2.  文獻探討
           前應用上有一定難度，且非本文研究內容，在此不予討論
           。
 2.1   水生物處理 理
 源自自然的處理程序，利用微生物代 作用去除廢水中溶解性與膠體有機物質，被去除的
 有機物質轉換為生物體，藉由沉澱分離及排泥而去除 。處理方法可大致分為好氧處理、無氧  Denitrification  N 2  Fixation
 [1]
                     (anoxic)
 處理及 氧處理等三種，如 圖1，生物好氧處理可再細分為多種方法，例如活性污泥法、氧化
 深 法、生物轉盤等，本文研究對象即採用活性污泥法結合薄膜生物反應器，主要目的為處理
              Organic
 化學需氧量問題；生物無氧處理以脫硝脫氮程序為主，本文另一研究對象即採用此程序處理氨  carbon source
                         NO
                           3
 氮問題； 氧處理非本文研究內容，在此不予討論。                Anammox  NH                                                                                                 另外，可用實驗驗證污泥是否有去除效果，如 圖7，
                                                   4
                                         (anoxic)                        圖4、薄膜生物反應器實際照片                                                         以廠區廢水與生物污泥混合進行曝氣，量測曝氣前後化學
                                                      O 2
                    Nitritation                                                                                                                 需氧量讀值。由當時實驗結果得知，如 表2，中科與南科
                                                             3.  研究方法
                                                Nitratation                                                                                     園區污水廠污泥皆有化學需氧量去除效果，因此評估就近
                                     NO
                                       2
                             O 2                             3.1  系統流程                                                                          選擇南科園區污水廠污泥作為植種來源。
                                                                 先進製程廠區廢水生物處理系統分兩個部分，如 圖5
                        圖3、活性污泥法流程示意       [2]
                                                             ，高濃度化學需氧量的高階製程有機廢水進入AOR生物處
                                                             理系統，單元組成包含調勻槽、活性碳、pH調整槽、無氧
                                                             槽、曝氣槽、薄膜生物反應器及逆滲透膜，經系統處理後
                                                             供給次級用水回收使用；化學需氧量及氨氮同時存在的廢
                                                             水，例如低濃度氫氟酸廢水以及濕式廢氣處理設備廢水，
 41  42  43  44  45  46                                                                                                                                                                                                                       47                         48
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