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| 研究生： |
李俊憲 Li, Chun-Hsien |
|---|---|
| 論文名稱： |
循環設計應用於實廠廢水研究 : 以薄膜生物處理化製廢水為例 Application of Circular Design on the Research of Real-plant Wastewater: Membrane Bio-Reactor for the Treatment of Rendering Wastewater as An Example |
| 指導教授： |
黃武章
Wu-Jang Huang |
| 學位類別： |
碩士 Master |
| 系所名稱： |
工學院 - 環境工程與科學系所 Department of Environmental Science and Engineering |
| 畢業學年度： | 109 |
| 語文別： | 中文 |
| 論文頁數： | 52 |
| 中文關鍵詞： | 循環經濟 、MBR 、廢水處理系統 、中空纖維膜 |
| 外文關鍵詞： | Circular economy, MBR, Wastewater treatment system, Hollow fiber |
| DOI URL： | http://doi.org/10.6346/NPUST202100122 |
| 相關次數： | 點閱：19 下載：1 |
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屏東某化製廠的廢水處理系統，其廢水處理系統中，原有生物處理之活性污泥池於107~109年間時常發生異常，污泥呈灰黑色，活性污泥上層液混濁。導致廢水進入MBR後，中空纖維膜過濾不佳經常堵塞，長久以來中空纖維膜不斷更換，並且每年更換頻率逐漸上升。
影響活性汙泥池與中空纖維膜更換頻率因素眾多，本研究收集化製廢水處理107~109年間之歷史操作資料，藉由異常因子魚骨圖，與實際維修紀錄之時間序列，和現場實際操作經驗，找到關鍵因子。
MBR中空纖維膜透模壓力(TMP)過高與生物汙泥池異常點之關聯性，利用環境庫茲涅茨曲線，導入循環設計概念，跳脫常態思維，尋找出薄膜生物處理系統內外之影響因子，找到關鍵點，並加以改良現場系統。
In the wastewater treatment system of a plant in Pingtung, the original biological treatment activated sludge tank often has abnormalities since the new built facility at 2018. The sludge was gray-black, and the upper layer of activated sludge was turbid. After the wastewater enters the insert full name of MBR here, the hollow fiber membranes are often blocked due to poor filtration. The hollow fiber membranes have been replaced for a short period, and the replacement frequency has gradually increased every year.
There are many factors can affect the filtration of activated sludge tank and high replacement frequency of hollow fiber membranes. To find the key factor, our study collects historical operation data of biological wastewater treatment from 2018 to 2020, using the fish-bone diagram with abnormal factors listed, such as time series of actual maintenance records, and actual operations on site.
The environmental Kuznets curve was applied to introduce the concept of circular design and tried to reveal the relationship between the high transmembrane pressure (TMP) of MBR hollow fiber and the abnormal condition of the biological sludge tank. Finally, the biological treatment system by improving the key factor in and out of the MBR system.
目錄
第1章 前言……………………………………………………… 1
第一節 研究背景與動機…………………………………… 1
第二節 研究目的…………………………………………… 2
第三節 研究範圍…………………………………………… 3
第2章 文獻回顧………………………………………………… 5
第一節 薄膜生物反應技術(MBR)………………………… 5
第二節 化學處理…………………………………………… 13
第三節 活性污泥池………………………………………… 16
第3章 公司環境與研究設備介紹……………………………… 21
第一節 公司介紹…………………………………………… 21
第二節 污染防治設備介紹………………………………… 21
第4章 研究方法與實測………………………………………… 31
第一節 系統內研究………………………………………… 33
第二節 系統外溫度變化…………………………………… 37
第5章 結論……………………………………………………… 50
參考文獻…………………………………………………………… 51
圖目錄
圖1-1 中空纖維膜……………………………………………………… 1
圖1-2 中空纖維膜更換時間…………………………………………… 3
圖1-3 影響該廠活性污泥池變化魚骨圖……………………………… 4
圖2-1 沉浸式MBR……………………………………………………… 5
圖2-2 MBR各種參數和膜污染之間的關連性………………………… 6
圖2-3 MBR在固定通量下的膜污染(fouling)機制………………… 6
圖2-4 被固體物堵塞的中空纖維膜…………………………………… 9
圖2-5 不同材質大小所能濾過的粒徑大小…………………………… 9
圖2-6 高分子劑對於膠體去穩定化之架橋模式圖示………………… 14
圖2-7 不同混凝劑在不同劑量、溫度下呈現的強度和恢復係數…… 15
圖3-1 昱成生物科技股份有限公司外觀……………………………… 21
圖3-2 原水槽（鐵桶）………………………………………………… 21
圖3-3 原水池…………………………………………………………… 22
圖3-4 固液分離機……………………………………………………… 22
圖3-5 加壓浮除機……………………………………………………… 23
圖3-6 調勻池…………………………………………………………… 23
圖3-7 快混池…………………………………………………………… 24
圖3-8 慢混池…………………………………………………………… 24
圖3-9 化學沉澱池……………………………………………………… 25
圖3-10 中繼池………………………………………………………… 25
圖3-11 活性污泥池…………………………………………………… 26
圖3-12 活性污泥池…………………………………………………… 26
圖3-13 活性汙泥池…………………………………………………… 27
圖3-14 汙泥濃縮池…………………………………………………… 27
圖3-15 汙泥脫水機…………………………………………………… 28
圖3-16 MBR槽……………………………………………………… 28
圖3-17 消毒池………………………………………………………… 29
圖3-18 CPR溫度記錄器……………………………………………… 30
圖3-19 Historical_Viewer…………………………………………… 30
圖4-1 廠內廢水處理流程圖………………………………………… 31
圖4-2 水質樣品檢驗報告…………………………………………… 32
圖4-3 顯微鏡下的菌狀……………………………………………… 33
圖4-4 PAC使用量（線性表示）…………………………………… 34
圖4-5 藥劑使用量圖表……………………………………………… 36
圖4-6 每日平均溫度圖表…………………………………………… 38
圖4-7-1 每日最高溫度圖表………………………………………… 39
圖4-7-2 每日最高溫度圖表(MBR、廢水入口、常溫)…………… 40
圖4-8 當地歷年最高溫度(線性表示)……………………………… 42
圖4-9 當地歷年最高溫度與中空纖維膜更換……………………… 43
圖4-10 在日照下紀錄活性污泥溫度變化…………………………… 44
圖4-11 於遮陽處紀錄活性污泥溫度變化…………………………… 44
圖4-12 日照和遮陽溫度變化關係圖………………………………… 45
圖4-13 溫度與活性污泥菌像多寡的庫茲涅茨曲線………………… 46
圖4-14 污泥顆粒大小與中空纖維膜壓力的庫茲涅茨曲線………… 47
圖4-15 系統穩定性的庫茲涅茨曲線………………………………… 47
圖4-16 活性污泥內的枝狀纖毛蟲…………………………………… 48
圖4-17 系統穩定性的庫茲涅茨曲線………………………………… 49
表目錄
表2-1 影響MBR效能的因子………………………………………… 7
表2-2 MBR操作期間可能發生之異常狀況………………………… 10
表2-3 粒徑之大小、沉降時間及去除方式之關係………………… 15
表2-4 絲狀菌種類…………………………………………………… 17
表2-5 絲狀菌的形成原因…………………………………………… 17
表2-6 污泥鑑別與異常對策………………………………………… 18
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