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桃 園 縣 大 學 校 院 產 業 環 保 技 術 服 務 團 講 習 會廢 水 二 級 生 物 處 理 廠 操 作常 見 問 題 與 對 策台 北 科 技 大 學 水 環 境 研 究 中 心萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系兼 任 助 理 教 授 : 翁 煥 廷(E-mail: tyng @ ms14.hinet.net)101 年 8 月 1 日1

報 告 內 容一 、 廢 水 處 理 概 要二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序三 、 實 廠 生 物 處 理 系 統 操 作 控 制四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策五 、 結 語2

一 、 廢 水 處 理 概 要

一 、 廢 水 處 理 概 要‣ 廢 水 處 理 系 統 由 土 木 設 施 、 機 器 、 電 機 、 儀 控 及 配 管等 設 備 所 組 合 而 成 , 具 有 系 統 化 之 設 施 , 必 須 依 據 原 設計 之 理 念 有 效 的 操 作 維 護 , 始 能 發 揮 廢 水 處 理 的 功 能 。‣ 廢 水 處 理 廠 之 生 產 原 料 為 廢 污 水 , 性 質 甚 不 穩 定 , 其水 質 與 量 隨 著 工 廠 製 程 與 工 商 活 動 型 態 不 斷 變 動 , 甚 至可 能 含 有 有 害 物 質 , 但 是 廢 水 處 理 設 施 設 計 定 案 即 為 固定 , 操 作 處 理 過 程 隨 著 廢 污 水 水 質 與 量 之 變 化 而 變 動 。‣ 因 此 廢 水 處 理 廠 之 日 常 操 作 模 式 , 應 能 克 服 進 流 水 質與 水 量 變 動 問 題 維 持 正 常 操 作 的 功 能 , 更 重 要 的 能 提 升到 彌 補 設 計 或 施 工 上 的 缺 陷 之 餘 , 達 到 更 佳 放 流 水 水 質 ,為 永 續 污 水 處 理 操 作 之 理 念 。4

一 、 廢 水 處 理 概 要 - 處 理 方 法‣ 依 廢 污 水 特 性 可 區 分 兩 種 :1. 無 機 廢 水 : 主 要 含 酸 鹼 廢 液 及 重 金 屬 等 污 染 物2. 有 機 廢 水 : 主 要 含 有 機 污 染 物 之 廢 水‣ 因 應 不 同 之 處 理 方 法 亦 可 分 兩 大 類 :1. 物 理 化 學 處 理 : 主 要 用 於 去 除 無 機 物 或 具 沉 降 性 、 漂 浮性 或 可 吸 附 性 之 有 機 物2. 生 物 處 理 : 主 要 利 用 微 生 物 分 解 去 除 溶 解 性 有 機 物 污 染物 , 一 般 綜 合 考 量 承 受 水 體 水 資 源 利 用 、 水 質 標 準 、 涵 容能 力 、 廢 水 流 量 與 水 質 等 算 出 處 理 程 度 , 就 可 初 步 決 定 採用 之 處 理 方 式 。採 用 生 物 處 理 程 序 之 特 點 :, 藉 由 肉 眼 看 不 到 特 定 的 族 群 微 生 物 , 將 欲 去 除 之 有 機 物 代 謝 分 解 , 經 由 生物 細 胞 合 成 轉 換 成 無 害 化 有 機 污 泥 。 預 期 最 終 產 品 則 是 排 出 穩 定 生 物 性 乾 淨 的 放 流 水 與 含 高 熱 值 有 機 性 生 物 污 泥 ,很 適 合 水 資 源 回 收 程 序 與 污 泥 資 源 化 ( 沼 氣 發 電 與 綠 美 化 堆 肥 )。 相 較 於 物 化 處 理 增 生 無 機 性 化 學 污 泥 , 生 物 處 理 僅 產 出 有 機 物 轉 化 之 生 物 5 污泥 , 更 符 合 污 泥 減 量 化 的 環 保 處 理 程 序 。

一 、 廢 水 處 理 概 要 - 完 整 的 廢 水 處 理 系 統‣ 完 整 的 廢 水 處 理 系 統 依 處 理 程 度 , 分 為 初 級 、 二 級 、三 級 處 理 設 施 , 另 化 學 藥 劑 、 營 養 劑 之 填 加 單 元 , 以及 廢 水 固 液 分 離 之 污 泥 處 理 單 元 等 , 歸 類 分 成 以 下 主要 處 理 設 施 子 系 統 :1. 前 處 理 及 初 級 處 理 設 施 子 系 統 : 主 要 為 攔 污 、 計 量 、沉 砂 、 除 油 、 調 整 、 中 和 、 初 沉 、 浮 除 等 物 化 程 序 。2. 二 級 處 理 設 施 子 系 統 - 一 般 亦 指 生 物 處 理 , 包 括 各 種活 性 污 泥 法 、 生 物 膜 法 及 生 物 去 氮 除 磷 程 序 。3. 三 級 處 理 設 施 子 系 統 - 消 毒 、 砂 濾 、 薄 膜 過 濾 、 活 性碳 吸 附 、 離 子 交 換 、 高 級 氧 化 等 屬 之6

一 、 廢 水 處 理 概 要 - 完 整 的 廢 水 處 理 系 統4. 污 泥 處 理 設 施 子 系 統 - 通 常 包 含 濃 縮 單 元 、 消 化 單 元 、脫 水 單 元5. 加 藥 設 施 子 系 統 - 通 常 包 含 酸 鹼 藥 劑 、 氮 磷 營 養 鹽 、混 凝 / 膠 凝 劑 、 污 泥 脫 水 助 凝 劑 等 添 加 單 元6. 其 他 尚 有 各 種 輔 助 設 施 如 :VOC(volatile organiccompounds) 處 理 單 元 或 厭 氧 生 物 處 理 單 元 產 生 的 沼 氣處 理 系 統 等 。( 依 據 所 需 處 理 之 廢 水 水 質 / 水 量 , 及 要 求 處 理 之 水 質 等級 標 準 之 不 同 等 狀 況 , 須 選 用 不 同 設 施 組 合 之 子 系 統合 併 成 一 個 完 整 的 污 水 處 理 系 統 )7

完 整 廢 水 處 理 系 統 圖處 理程 序預 先 處 理初 級 處 理化 學 方 法 物 理 方 法二 級 處 理生 物 反 應 固 液 分 液三 級 處 理 消 毒 污 泥 處 理污 泥最 終 處 理處 理 水最 後 處 理處理方法處 理目 的下 水 進 流篩 除沈 砂油 脂分 離磨 碎調 勻去 除 飄 浮 固 體物 砂 土 、 油污 、 調 均 流 量水 質中 和混 凝處 理 、 處 分沈 澱浮 除pH 調 整 、 去 除 可 沈 澱性 物 質活 泥污 泥 法各 種 活性 污 泥修 正 法曝 氣 式氧 化 池滴 濾 法旋 轉 生物 盤 法接 觸 曝氣 法※A/O、A 2/0、PhoStrip、 UCT、MUCT、TNCU去 除 溶 解 性 膠 狀 性 生物 可 分 解 之 有 機 物去 除 難 分 解 有機 物 、 營 養 鹽類 、 微 量 無 機物去 除 致 病 菌 及生 物 體※A/O、A 2/O、Phostrip、UCT、MUCT、TNCU 等 方 式 為 兼 具 二 級 和 三 級 處 理 功 能 之 生 物 處 理 方 法沈 澱浮 除混 凝及 沉 澱過 濾碳 吸附 法離 子交 換 法薄 膜 法加 氯臭 氧UV電 解 製 氯濃 縮沼 氣消 化 回 收真 空 過 濾離 心 脫 水壓 力 過 濾帶 壓 過 濾曬 乾 床污 泥 減 量 、 穩定焚污 泥 最 終處 置化衛 生 掩 埋海 洋 拋 棄土 地 改 良材 料 化承 受 水 體水 再 利 用地 下 水 補 注處 理 水 最終 處 置8

一 、 廢 水 處 理 概 要 - 完 整 的 廢 水 處 理 系 統歸 納 -‣ 上 述 各 子 系 統 亦 因 不 同 水 質 水 量 特 性 ( 例 如 : 粒 狀 物或 油 脂 含 量 之 高 低 等 )、 處 理 目 標 ( 例 如 : 處 理 水 直接 排 放 或 回 收 使 用 等 )、 場 址 可 用 面 積 , 或 是 廢 棄 污泥 後 續 處 置 方 式 之 不 同 ( 例 如 : 焚 化 或 直 接 掩 埋 等 )等 , 須 於 各 子 系 統 中 選 擇 合 適 之 處 理 單 元 及 各 單 元 所需 採 用 之 設 備 型 式 。( 如 表 )‣ 有 鑑 於 工 廠 不 同 製 程 廢 水 含 有 特 異 性 有 害 物 質 , 初 級處 理 單 元 必 須 加 設 重 要 的 化 學 程 序 , 不 同 於 一 般 生 活污 水 可 經 簡 易 前 處 理 及 初 級 沉 澱 後 , 直 接 進 入 生 物 處理 程 序 。 本 次 講 習 接 下 來 課 程 特 安 排 有 關 化 學 處 理 專題 報 告 , 以 下 報 告 內 容 就 以 生 物 處 理 程 序 為 主 。9

常 見 處 理 單 元 可 去 除 污 染 物 質 種 類 及 去 除 機 制處 理 單 元 去 除 理 論 機 制 污 染 物 質沉 澱 / 浮 除 重 力 / 浮 力 固 體 - 有 機 物 / 無 機 物混 凝 沉 澱 顆 粒 聚 合 、 重 力化 學 鍵生 物 處 理 顆 粒 聚 合 、 生 物分 解 、 重 力固 體 - 有 機 物 / 無 機 物膠 體 - 有 機 物 / 無 機 物膠 體 - 無 機 物固 體 - 有 機 物 / 無 機 物膠 體 - 有 機 物 / 無 機 物生 物 可 分 解 之 溶 解 性 有 機 物過 濾 截 除 固 體 - 有 機 物 / 無 機 物顆 粒 聚 合 、 吸 附膠 體 - 有 機 物 / 無 機 物碳 吸 附 吸 附 溶 解 質 - 可 吸 附 之 有 機 物 / 無 機 物截 除顆 粒 聚 合 、 吸 附固 體 - 有 機 物 / 無 機 物膠 體 - 有 機 物 / 無 機 物10

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序11

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 功 能‣ 生 物 處 理 原 理源 自 於 自 然 的 處 理 程 序 , 藉 由 自 然 界 水 體 中 之 微 生 物 可 有 效分 解 有 機 物 質 之 特 性 , 以 工 程 改 良 方 式 利 用 微 生 物 的 代 謝 作用 來 去 除 廢 ( 污 ) 水 中 溶 解 性 與 膠 體 有 機 物 質 , 被 去 除 之 有 機物 質 轉 換 為 生 物 體 (biomass), 藉 由 沉 澱 分 離 及 排 泥 而 去 除 。‣ 生 物 處 理 基 本 功 能1. 去 除 水 中 的 有 機 物 (BOD、COD), 並 使 不 易 沉 降 的 膠 體 顆 粒(nonsettleable colloidal solids) 凝 聚 並 沉 澱 , 以 獲 得 澄清 的 放 流 水 。2. 去 除 微 量 的 有 毒 物 質 。3. 去 除 氮 、 磷 等 營 養 鹽 類 。4. 盡 量 減 少 產 生 的 污 泥 量 。5. 使 水 與 污 泥 能 作 有 效 的 資 源 利 用 。12

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 處 理 機 制‣ 細 菌 之 代 謝 作 用 細 菌 為 從 有 機 物 獲 得 能 源 , 而 以 有 機 物 (BOD)為 細 胞 中 碳 之 來 源 。 依 所 處 的 生 存 環 境 , 又 可 分 為 :1. 好 氧 性 分 解2. 厭 氧 性 分 解3. 兼 氣 性 分 解

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 方 法 分 類‣ 生 物 處 理 方 法 依 微 生 物 之 種 類 四 種 分 類 :1. 依 功 能 分 類自 營 菌 ( 以 無 機 炭 為 能 量 來 源 )異 營 菌 ( 以 有 機 炭 為 能 量 來 源 )2. 依 需 氧 與 否 分 類好 氧 菌 ( 需 提 供 氧 氣 O 2 )厭 氧 菌 ( 不 需 提 供 氧 氣 O 2 )兼 氣 菌 ( 可 適 應 有 氧 及 無 氧 環 境 )3. 依 微 生 長 型 態 分 類懸 浮 生 物 處 理 法 ( 以 活 性 污 泥 法 為 代 表 )固 定 生 物 膜 法 ( 以 旋 轉 生 物 盤 法 )4. 依 適 溫 範 圍 分 類低 溫 菌 ( 最 佳 生 長 溫 度 為 0 ~ 20 0 C )中 溫 菌 ( 最 佳 生 長 溫 度 為 25 ~ 40 0 C )高 溫 菌 ( 最 佳 生 長 溫 度 為 50 ~ 60 0 C )14

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 方 法 分 類‣ 歸 納 如 下 :可 大 略 分 成 好 氧或 厭 氧 處 理 法 兩大 類 , 每 一 類 再依 微 生 物 生 長 方式 , 分 為 :1. 懸 浮 生 長 式 - 例如 活 性 污 泥 法2. 附 著 生 長 式 或 固定 膜 式 -- 例 如 滴 濾池 、 旋 轉 生 物 圓盤 法 、 接 觸 曝 氣法 ( 兼 具 以 上 兩 者 )生 物 處 理方 法好 氧 性 處 理 法厭 氧 性 處 理 法懸 浮 生 長 式附 著 生 長 式懸 浮 生 長 式附 著 生 長 式標 準 活 性 污 泥 法階 梯 曝 氣 法純 氧 活 性 污 泥 法延 長 曝 氣 法氧 化 渠 法分 批 次 活 性 污 泥 法旋 轉 生 物 圓 盤 法滴 濾 池 法接 觸 曝 氣 法好 氧 性 過 濾 法 (BAF)厭 氧 活 性 污 泥 法厭 氧 消 化 法 ( 傳 統 、 高率 、 二 相 、 分 批 次 、柱 塞 流 )厭 氧 固 定 床 法厭 氧 流 動 床 法厭 氧 旋 轉 生 物 圓 盤 法15

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 活 性 污 泥 法標 準 活 性 污 泥 法 為 活 性 污 泥 處 理 法 中 之 代 表 :‣ 於 正 常 處 理 操 作 時 係 將 廢 污 水 與 活 性 污 泥 於 曝 氣 槽 入 口 注 入混 合 , 並 以 去 除 有 機 物 所 需 的 一 定 範 圍 時 間 與 溶 氧 濃 度 進 行曝 氣 者 。‣ 主 要 處 理 設 施 , 係 由 曝 氣 槽 、 散 氣 設 備 、 迴 流 污 泥 泵 及 消 泡設 備 及 最 終 沉 澱 池 等 所 組 成 。( 如 下 圖 )‣ 日 常 處 理 之 操 作 程 序 , 必 須 將 曝 氣 槽 與 終 沉 池 一 體 連 動 運 作 ,隨 時 根 據 曝 氣 槽 入 口 廢 污 水 濃 度 , 控 制 與 迴 流 終 沉 污 泥 量 一定 混 合 比 , 以 維 持 曝 氣 槽 內 最 適 當 有 機 BOD 之 污 泥 負 荷 , 曝氣 槽 內 形 成 活 化 混 合 污 泥 。16

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 活 性 污 泥 法‣ 活 性 污 泥 法 處 理 機 制 如 下 :‣ 活 性 污 泥 法 及 其 修 正 法之 原 理 係 利 用 由 種 種 的 好氧 性 細 菌 、 原 生 動 物 等 微生 物 、 溶 解 性 有 機 物 、 被吸 附 的 懸 浮 物 質 的 所 形 成好 氧 活 性 污 泥 (asuspended aerobicmicrobial culture )。‣ 具 有 吸 附 、 氧 化 廢 水 中的 有 機 物 , 使 達 到 安 定 化的 機 能‣ 經 由 強 制 曝 氣 提 高 廢 水中 之 溶 氧 使 微 生 物 被 活 化(activated) 稱 為 活 性 污 泥法 (Activated SludgeProcess)合 成 的 產 物新 細 胞儲 藏細 胞 膜溶 解 的 有 機 物 物 質液 體NH 3H 2O細 胞 吸 收 的有 機 物 質最 終 產 物CO 2黏 液 層氧吸 附 個 體自 由 粒 子17

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 活 性 污 泥 法‣ 活 性 污 泥 法 微 生 物 食 物 鏈 變 化 活 性 污 泥 法 為 由 (1) 細 菌 類 (2) 真 菌 類 (3) 原生 動 物 (4) 後 生 動 物 等 異 種 個 體 群 微 生 物 所 構 成之 混 合 培 養 體 (a mixed-culture )。 在 處 理 上 最 初 擔 任 重 要 角 色 的 為 異 營 性 細 菌 與 真菌 類 , 分 別 對 水 中 有 機 物 污 染 物 及 液 狀 死 物 進 行分 解 ( 異 化 作 用 ), 同 時 藉 由 細 胞 合 成 ( 同 化 作 用 )大 量 增 生 , 此 為 最 低 之 營 養 階 段 。 其 次 被 活 性 營 養 性 之 原 生 動 物 所 捕 食 , 再 則 被 輪蟲 及 圓 蟲 類 之 後 生 動 物 之 二 次 捕 食 者 所 捕 食 , 而達 到 淨 化18

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 活 性 污 泥 法‣ 活 性 污 泥 之 微 生 物 變 化根 足 蟲 類液 性 營 養 性 纖 毛 蟲 類活 性 營 養 性 纖 毛 蟲 類自 由 游 泳 性 纖 毛 蟲 類細 菌有 柄 纖 毛 蟲輪 蟲19

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 生 物 膜 法‣ 一 般 生 物 膜 法 即 附 著 生 長 式 或 固 定 膜 式 。 其 原 理 為利 用 於 濾 材 或 圓 盤 等 具 有 高 比 表 面 積 介 質 (medium) 之表 面 , 增 殖 固 定 生 物 群 , 藉 由 氧 化 、 分 解 廢 水 中 之 有機 性 污 染 物 質 的 處 理 方 法 。流 入CO 2CO 2O 2生 物 膜O 2流 出CODBOD NH 3-NCO 2O 2CO 2中 心 軸NO 2-+NO 3-圓 盤 體厭 氧 性 生 物 膜好 氧 性 生 物 膜膜 液BODCODNH 4+旋 轉 生 物 圓 盤 法 (RBC) 圖20

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 生 物 膜 法滴 濾 池 示 意 圖接 觸 曝 氣 法 示 意 圖21

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 厭 氧 性 生 物 處 理 法‣ 厭 氧 性 生 物 處 理 法 在 傳 統 上 是 做 為 污 泥 或 水 肥 處 理 之 用 ,幾 乎 很 少 做 為 廢 水 的 處 理 。 惟 近 年 來 為 節 省 廢 水 處 理 之 動 力 費 ,減 少 污 泥 的 產 生 量 、 同 時 去 除 氮 和 磷 , 而 為 小 規 模 處 理 設 施 所 重視 採 用 。 例 如 : 厭 氧 消 化 法 、 厭 氧 接 觸 法厭 氧 消 化 法 示 意 圖厭 氧 接 觸 法 示 意 圖22

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 實 務 應 用‣ 廢 水 二 級 處 理 系 統 即 生 物 處 理 程 序 。 主 要 為 運 用 各 種生 物 處 理 程 序 發 展 而 成 , 常 見 的 包 括 : 各 種 活 性 污 泥法 、 生 物 膜 法 及 生 物 去 氮 除 磷 程 序 。( 如 典 型 廢 水 二 級處 理 流 程 )‣ 其 中 活 性 污 泥 法 被 廣 泛 應 用 在 都 市 污 水 及 有 機 性 工 業廢 水 之 處 理 , 而 成 為 現 今 廢 水 生 物 處 理 方 法 的 主 流 。活 性 污 泥 修 正 法 , 係 以 標 準 法 為 基 準 , 依 處 理 目 的 不同 採 用 各 種 不 同 操 作 變 化 處 理 方 式 與 操 作 參 數 ( 如 表 )23

典 型 廢 水 二 級 處 理 系 統 流 程迴 流 污 泥流 入 沉 砂 池 攔 污 柵 抽 水 機重 力 沉 砂曝 氣 沉 砂粗 柵細 柵污 水調 整 池最 初沉 澱 池反 應 槽二 級 處 理標 準 活 性 污 泥 法接 觸 曝 氣 法氧 化 渠 法長 時 間 曝 氣 法最 終沉 澱 池剩餘污泥消 毒設 施氯臭 氧紫 外 線放 流再 利 用最初沉澱池污泥批 式 活 性 污 泥 法好 氧 過 濾 法提 升 二 級 處 理去 氮 除 磷 法高 級處 理[ 快 濾 法 ]污 泥 濃 縮重 力 式機 械 式污 泥消 化污 泥 調 理[ 添 加 藥 劑 ]污 泥 脫 水帶 壓 脫 水離 心 脫 水污 泥 焚 化[ 流 動 床 ]污 泥 溶 融溶 融污 泥 利 用綠 農 地 利 用建 設 材 料 利 用掩 埋24

活 性 污 泥 法 及 其 修 正 法 處 理 程 序 操 作 標 準25

二 、 廢 水 生 物 處 理 程 序 - 實 務 應 用‣ 由 於 氮 、 磷 已 證 實 造 成 河 川 水 庫 等 承 受 水 體 優 養化 之 主 要 因 子 , 因 應 水 質 水 質 保 護 特 殊 需 求 , 以及 符 合 新 修 訂 之 水 源 保 育 辦 法 規 定 之 排 放 標 準 ;導 致 管 制 區 內 既 有 廢 水 生 物 處 理 設 施 ( 目 標 去 除BOD 為 主 ), 勢 必 提 升 為 可 一 併 “ 去 氮 除 磷 程 序 ”。‣ 隨 著 國 內 推 動 廢 水 處 理 廠 水 資 源 回 收 政 策 , 已 日漸 成 為 一 般 非 水 源 地 區 發 展 水 資 源 開 發 保 育 措 施重 要 課 題‣ 將 一 般 “ 活 性 污 泥 處 理 程 序 ” 發 展 為 兼 具 “ 去 氮 除磷 程 序 ” 之 操 作 方 式 。26

‣ 生 物 去 氮 除 磷 程 序 - 採 用 厭 氧 、 缺 氧 及 好 氧 之 生 物 處 理 原 理 , 藉此 生 物 反 應 可 有 效 地 去 除 污 水 中 的 BOD、 磷 及 氮 等 污 染 物 。1. 在 厭 氧 - 好 氧 程 序 中 , 可 藉 由 微 生 物 作 用 去 除 污 水 中 之 磷 ;2. 在 好 氧 - 厭 ( 缺 ) 氧 程 序 中 , 亦 藉 由 微 生 物 作 用 去 除 污 水 中 的 氮 含 量‣ 生 物 去 氮 除 磷 程 序 與 操 作 如 下 :( 國 內 外 代 表 為 A2O、TNCU 等 )1. 國 外 以 美 國開 發 的 A2O 程序生 物 去 氮 除 磷 程 序 之 應 用進 水厭 氧 區缺 氧 區迴 流曝 氣 池好 氧 區泵 浦二 沉 池出 水------2. 國 內 以 中 央大 學 所 開 發 的TNCU 程 序Q迴 流 污 泥泵 浦0.7Q 0.2Q 0.1Q放 流厭 氧 1 好 氧 1 缺 氧 2 好 氧 2 缺 氧 3 好 氧 3 二 沉 池迴 流 污 泥泵27廢 棄 污 泥

生 物 去 氮 除 磷 處 理 程 序 之 操 作 參 數 :設 計 參 數單 位A 2 O處 理 程 序ModifiedModifiedBardenpho 法UCT 法TNCU食 微 比kgBOD/kgMLSS.d0.15~0.250.1~0.20.1~0.20.1~0.2固 體 停 留 時 間天4~2710~405~105~15MLSSmg/L3000~50002000~40001500~30002000~4000水力停留時間(hr)厭 氧 區無 氧 區 -1好 氧 區 -1無 氧 區 -2好 氧 區 -20.5~1.50.5~1.03.5~6.01~22~44~122~40.5~1.1~22~42.5~41.0~1.5 厭 氧 -13.0~3.5 好 氧 -11.5~2.0 缺 氧 -11.5~2.0 好 氧 -21.5~2.0 缺 氧 -20.5~1.0 好 氧 -2迴 流 污 泥%20~5050~10050~10025~50內 循 環 水%100~300400200~400028

三 、 實 廠 生 物 處 理 系 統操 作 控 制29

三 、 實 廠 生 物 處 理 系 統 操 作 控 制以 標 準 活 性 污 泥 法 應 用 於 廢 水 生 物 處 理 系 統 實 廠 案 例‣ 標 準 活 性 污 泥 法 生 物 處 理 程 序 , 實 廠 單 元 設 計 係 由 曝氣 池 + 終 沉 池 組 成 , 建 置 活 性 污 泥 四 大 操 作 系 統 , 根據 日 常 檢 測 水 質 參 數 或 達 成 操 作 效 能 指 標 監 測 數 據 ,藉 由 分 散 式 儀 控 設 備 自 動 積 算 調 整 各 項 操 作 參 數 。1. 曝 氣 池 系 統 2. 終 沉 池 系 統 3. 迴 流 污 泥 系 統4. 廢 棄 污 泥 系 統最 初 沉 澱 池最 終 沉 澱 池廢 水曝 氣 槽放 流 水迴 流 污 泥排 泥污 泥 處 理30

三 、 實 廠 生 物 處 理 系 統 操 作 控 制‣ 操 作 活 性 污 泥 系 統 必 須 具 備 下 列 條 件 : 曝 氣 槽 內 有 機 之 BOD 污 泥 負 荷 要 維 持 一 定 食 微 比 (F/M)(BOD-MLSS 負 荷 0.2~0.4 kg-BOD/kg-MLSS˙d) 一 定 曝 氣 時 間 , 維 持 一 定 值 以 上 的 溶 氧 量 ( 曝 氣 時間 6~8 小 時 ;DO 約 2mg/L) 最 終 沉 澱 池 分 離 出 之 污 泥 應 濃 縮 至 比 曝 氣 槽 活 性 污泥 濃 度 高 ( 提 供 迴 流 污 泥 濃 度 1% 約 10000mg/L) 。 為 維 持 曝 氣 槽 內 污 泥 濃 度 一 定 , 應 連 續 迴 流 污 泥 至曝 氣 槽 (MLSS=1,500~2,000mg/L; 迴 流 率 20~30%) 。 除 了 SS、 分 解 BOD 所 增 殖 之 微 生 物 , 為 維 持 一 定 污 泥齡 , 應 予 以 排 出 處 理 (SRT 約 5~15 日 ) 。31

三 、 實 廠 生 物 處 理 系 統 操 作 控 制‣ 活 性 污 泥 法 操 作 控 制 要 項 如 下 :‣ 日 常 檢 測 曝 氣 槽 與 終 沉 池 操 作 水 質 參 數 指 標‣ 達 成 兩 個 重 要 操 作 控 制 效 能 指 標 :1. 食 微 比 ( F/M)2. 污 泥 停 留 時 間 (SRT) 或 平 均 細 胞 停 留 時 間 (MCRT)‣ 活 性 污 泥 之 馴 養 三 原 則‣ 污 泥 形 成 ( 植 種 Seeding) 方 法 兩 種‣ 其 他 現 場 異 常 對 策 之 操 作 控 制32

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 曝 氣 槽 之 水 質 指 標(1) 水 溫 : 一 般 曝 氣 槽 溫 度 以 20~30℃ 為 理 想 。(2)pH: 以 6.0~8.5 之 範 圍 為 宜 , 最 適 pH 值 7.2~7.4(3)MLDO: 表 示 活 性 污 泥 淨 化 作 用 所 需 之 氧 量 是 否 充 分 之 測 定 ,2~3mg/L 為 宜(4)MLSS: 為 檢 討 BOD-SS 負 荷 、 污 泥 齡 (SRT) 等 , 標 準 活 性 污 泥法 及 階 梯 曝 氣 法 之 MLSS 大 都 在 1,500~3,000mg/L 之 範 圍 。(5)MLVSS: 以 推 測 活 性 污 泥 中 之 微 生 物 量 為 目 的 之 測 定 。MLVSS 與 MLSS 之 比 率 通 常 為 55~80%(6)SV 30 : 標 準 活 性 污 泥 法 階 梯 式 曝 氣 法 之 SV 30 維 持 為 15~20%。(7) 活 性 污 泥 微 生 物 : 正 常 的 活 性 污 泥 以 原 生 動 物 為 多 , 而 以 纖 毛蟲 類 和 根 足 蟲 類 較 佔 優 勢(8) 迴 流 污 泥 之 SV: 為 檢 討 迴 流 污 泥 量 及 最 終 沉 澱 池 之 排 泥 量 所需 之 檢 驗 項 目 。 迴 流 污 泥 之 SV, 以 調 節 至 90% 左 右 為 宜 。33

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 最 終 沉 澱 池 操 作 最 終 沉 澱 池 為 使 混 合 液 沉 澱 分 離 最 終 沉 澱 池 的 沉 澱 效 果 , 受 活 性 污 泥 之 性 質 所 影 響 。– 凝 聚 性– 沉 降 性 及 壓 密 性– 操 作 條 件 ( 停 留 時 間 、 水 面 積 負 荷 及 溢 流 堰 負 荷 )– 水 理 條 件 ( 密 度 流 或 短 流 ) 最 終 沉 澱 池 上 澄 水 之 水 質 有 時 即 為 放 流 水 , 應 注 意 污泥 之 上 浮 或 溢 流 狀 態 水 質 檢 驗 結 果 加 以 綜 合 判 斷 , 進 行 適 當 的 操 作 控 制 。 最 終 沉 澱 池 水 質 管 理 上 必 要 之 檢 驗 項 目 如 下 介 紹 。34

(1) pH: 應 為 6.8~7.2。(2) 透 視 度 : 通 常 在 30cm 以 上 。(3) SS: 多 在 20mg/L 以 下活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 最 終 沉 澱 池 操 作 水 質 指 標(4) BOD: 一 般 在 20mg/L 以 下 較 多 又 水 溫 高 或 污 泥 齡 (SRT) 長 時 ,由 於 硝 化 導 致 BOD 升 上 。(5) COD: 放 流 水 之 水 質 標 準 , 目 前 工 業 區 多 以 COD 為 指 標 。(6) DO:MLDO 在 正 常 (2~3mg/L) 值 。(7) 大 腸 菌 群 數 : 正 常 活 性 污 泥 操 作 下 , 處 理 水 中 之 大 腸 菌 群 數 大多 在 1,000 個 /mL 以 下35

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 水 質 檢 驗 結 果 之 判 斷根 據 每 日 操 作 所 監 測 之 基 本 水 質 檢 驗 數 據 加 以 判 斷 ,由 曝 氣 槽 DO( 即 MLDO) 及 放 流 水 水 質 BOD(COD)檢 測 值 是 否 正 常 , 可 作 為 了 解 實 廠 活 性 污 泥 之 操 作狀 態 , 舉 例 如 下 :1. 建 立 污 泥 膨 化 及 MLDO 偏 低 或 偏 高 時 可 能 原 因 之推 測 途 徑 圖 。2. SVI 偏 高 或 偏 低 , 推 測 操 作 不 正 常 之 原 因 及 活 性污 泥 之 現 象3. 處 理 水 BOD(COD) 偏 高 , 推 測 操 作 不 正 常 之 途 徑36

‣ 曝 氣 槽 操 作 控 制 ( 續 )活 性 污 泥 法 操 作 控 制 依 據 水 質 檢 驗 結 果 , 調 整 曝 氣 槽 操 作 控 制 條 件 , 以 維 持 正 常運 轉 , 其 控 制 指 標 包 括 :SVI、 食 微 比 (F/M)、 污 泥 停 留 時 間及 迴 流 污 泥 量 等 。(1)SVI(Sludge volume index) 污 泥 容 積 指 標 ( 單 位 ml/g)– SVI 為 由 MLSS 及 SV 30 , 依 下 式 計 算 之 :SVI=4SV(%) 10MLSS(mg / L)• 例 如 SV 30 20%,MLSS 2,000mg/L 時SVI=20 102,0004=100 ml/g• SVI 愈 大 , 活 性 污 泥 之 沉 降 性 及 濃 縮 性 愈 低 。37

三 十 分 鐘 沈 降 性 觀 測 及 SVI 計 算100mL(SV30=10%) 600mL(SV30=60%) 900mL(SV30=90%)若 已 知 MLSS=2000mg/L, 其 SVI 分 別 為 50;300;450mL/g38

‣ 曝 氣 槽 操 作 控 制 ( 續 )題 目 : 因 應 進 流 水 質 異 常 , 決 定 迴 流 污 泥 量 (Return Sludge, RS)計 算 : 為 維 持 曝 氣 槽 內 污 泥 濃 度 一 定 , 曝 氣 槽 內 混 合 液 濃 度 C A(=MLSS) 和 迴 流 污 泥 之 濃 度 C R間 之 關 係 可 以 下 式 表 之 :C10SVIACr1‣ 又 因 , ※ 假 設 迴 流 污 泥 SV 30 =100%,CR 曝 氣 槽 與 終 沉 池 操 作 控 制6Rr( 參 考 曝 氣 槽 SVI≦ ), 代 入 上 式 得‣ 公 式 :CA610SVISV(%) 10MLSS(mg / L)r1‣ 若 知 道 污 泥 沉 降 性 , ※ 迴 流 污 泥 量 就 可 決 定 之 ※‣ 污 泥 迴 流 比 r、SVI 和 MLSS (=C A ) 之 關 係 ( 如 下 圖 )r439

Ci/Q經 前 處 理之 進 流 水(1+r) QCA曝 氣 池混 合 液懸 浮 固 體(MLSS)最 終 沉 澱 池放 流 水r Q迴 流 污 泥CR / r QCR / (1-r) Q廢 棄 污 泥以 質 量 平 衡 觀 念 推 導 曝 氣 槽 內 混 合 液 濃 度 C A(=MLSS) 和迴 流 污 泥 之 濃 度 C R間 之 關 係 式 如 下 :1. 以 曝 氣 槽 為 質 量 平 衡 控 制 體 積 , 得 關 係 式 :2. 已 知 經 前 處 理 進 流 水 濃 度 Ci

例 題 :已 知 SVI=100,MLSS= 2,000mg/L求 污 泥 迴 流 比 r=?解 ( 一 ): 查 圖 法得 r=0.25解 ( 二 ): 公 式 計 算CA ≦2000(1+r)=10000r得 r=0.25污 泥 迴 流 比 、SVI 和 MLSS 關 係 圖10 6 rSVI 1r41

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 活 性 污 泥 的 馴 養 ( 三 原 則 )(1) 活 性 污 泥 之 形 成 , 其 馴 養 先 在 BOD 負 荷 0.2 kg/m 3 以 下之 條 件 進 行 , 俟 MLSS 達 到 500-1,000 mg/L 時 , 再 依 設 計值 漸 次 提 高 。(2) 迴 流 污 泥 量 在 活 性 污 泥 馴 養 完 成 前 , 迴 流 量 應 大 於 設計 量 ( 迴 流 污 泥 量 通 常 為 全 量 迴 流 , 使 活 性 污 泥 在 曝 氣池 與 終 沉 池 中 累 積 , 不 排 出 系 統 外 ), 俟 污 泥 形 成 後 再以 設 計 量 操 作 。(3) 測 定 SV 30 及 MLSS, 設 定 適 當 負 荷 量 及 操 作 方 法 , 依污 泥 沉 降 狀 態 , 維 持 DO 在 1 mg/L 以 上 操 作 之 。42

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 污 泥 之 形 成 方 法 ( 植 種 ) 有 兩 種 :第 一 種 :每 日 分 批 引 入 定 量 的 廢 水 , 連 續 流 入 並 予 曝 氣 , 自 然形 成 污 泥 。第 二 種 :為 取 自 相 近 似 水 質 的 處 理 廠 之 污 泥 或 添 加 植 種 物 質 ,使 其 形 成 適 合 處 理 水 水 質 的 污 泥 。( 大 規 模 的 處 理 廠 可 採 用 前 述 第 一 種 方 法 馴 養 污泥 , 小 規 模 處 理 廠 則 以 後 者 速 度 較 快 )43

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 其 他 異 常 對 策 操 控 方 式1. 控 制 固 體 物 流 失 的 應 變 方 式(1) 進 流 水 及 迴 流 污 泥 加 氯 處 理 : 加 氯 量 10~20mg/L, 可加 在 迴 流 污 泥 , 計 量 公 式 Cl=SVI*F*W*[Cl]*10 3(2) 調 整 空 氣 供 給 量 , 增 加 曝 氣 槽 之 空 氣 供 給 量(3) 使 系 統 逐 漸 減 少 曝 氣 槽 之 空 氣 供 給 量(4) 於 終 沉 池 或 曝 氣 槽 混 合 液 或 迴 流 污 泥 , 填 加 化 學 藥劑 ( 混 凝 劑 - 硫 酸 鋁 或 氯 化 鐵 )(5) 增 加 排 棄 污 泥 量 - 雖 無 法 控 制 污 泥 膨 化 , 但 可 減 少固 體 物 流 失44

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 其 他 異 常 對 策 操 控 方 式 ( 續 )2. 長 期 控 制 方 法假 若 設 備 允 許 , 可 使 用 下 列 任 一 方 法 或 並 用 多 種 方 法 ,作 為 經 常 性 操 作 控 制 的 依 據 :a. 檢 查 廢 水 性 質 找 出 污 泥 膨 化 的 原 因 , 然 後 用 正 確 的 控 制 方 法 。b. 用 顯 微 鏡 檢 查 , 以 便 正 確 的 判 斷 絲 狀 微 生 物 的 型 態 和 存 在 狀 況c. 控 制 進 流 水 量 並 使 負 荷 均 勻 。d. 使 用 變 速 的 迴 流 污 泥 泵 和 沉 澱 池 , 以 作 為 在 高 SVI 下 之 操 作 調整 方 法 , 若 沉 澱 池 容 量 足 夠 , 則 可 得 較 佳 之 放 流 水 質 。e. 處 理 程 序 改 為 污 泥 再 曝 氣 式 , 為 達 此 一 操 作 方 式 , 可 將 消 化 槽上 澄 液 加 入 再 曝 氣 槽 以 協 助 控 制 F/M, 同 時 由 於 處 理 系 統 中 無 機物 質 的 蓄 積 , 而 增 加 污 泥 重 量 , 有 利 於 沉 澱 。45

活 性 污 泥 法 操 作 控 制3. 休 假 日 的 對 策活 性 污 泥 之 操 作 , 以 穩 定 流 量 和 水 質 , 故 維 持 負 荷 平 衡為 不 可 或 缺 的 要 素 , 但 實 際 上 一 般 工 廠 廢 水 或 學 校 、 遊樂 區 常 有 因 週 日 、 假 日 而 減 少 排 水 ( 低 濃 度 BOD) 甚 至 停止 排 水 的 現 象 , 因 此 必 須 於 假 日 提 前 採 取 因 應 措 施 , 例如 : 正 確 計 算 調 勻 池 功 能 , 無 調 勻 池 者 可 關 閉 部 份 並 聯備 用 池 槽 或 調 低 迴 流 污 泥 比 , 維 持 曝 氣 槽 BOD-MLSS 負荷 ( 食 微 比 ), 或 是 影 響 情 況 投 入 應 急 生 物 添 加 劑 等 。‣ 休 假 日 所 造 成 的 影 響(1) 負 荷 量 低 , 過 份 曝 氣 致 污 泥 解 體 。(2) 含 氮 量 高 之 廢 水 呈 硝 化 作 用 , 曝 氣 槽 發 泡 、 沉 澱 池 污泥 上 浮 。(3) 曝 氣 槽 混 合 液 pH 值 降 低 。(4) 沉 澱 池 上 澄 液 透 視 度 差 ,COD 高 。46

活 性 污 泥 法 操 作 控 制4. 日 常 的 操 作 管 理‣ 建 立 最 適 操 作 範 圍 :1. 每 一 類 型 程 序 在 F/M 與 時 間 上 , 均 有 一 定 的 操 作 範 圍 , 若 超過 此 範 圍 , 則 操 作 處 理 效 果 降 低 。2. 最 佳 的 F/M 值 : 標 準 法 0.2~0.4( 與 進 流 水 質 有 關 ); 長 時 間 曝 氣法 以 0.02~0.1 為 宜 。 分 別 探 討 “ 兩 極 端 ” 操 作 條 件 , 慎 選 F/M‣ 影 響 F/M 選 定 之 因 素 :1. 操 作 方 法2. 廢 水 性 質 和 種 類3. 廢 水 負 荷4. 環 境 因 素 ( 氣 溫 , 水 溫 與 季 節 變 化 )5.BOD 負 荷47

活 性 污 泥 法 操 作 控 制4. 日 常 的 操 作 管 理 ( 續 )‣ 每 日 觀 察 ( 操 作 人 員 應 具 備 的 知 識 )1. 翻 閱 工 作 日 誌2. 肉 眼 觀 察 活 性 污 泥 之 程 序‣ 操 作 檢 查 及 控 制 ( 根 據 操 作 維 護 手 冊 )1. 曝 氣 系 統 ( 經 常 性 檢 查 項 目 及 溶 氧 控 制 操 作 )2. 最 終 沉 澱 池 ( 經 常 性 檢 查 項 目 及 迴 流 污 泥 控 制 操 作 )3. 迴 流 污 泥 (RAS) 及 廢 棄 污 泥 (WAS) 系 統 ( 經常 性 操 作 內 容 及 廢 棄 污 泥 控 制 操 作 )48

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠常 見 問 題 對 策49

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策廢 水 處 理 廠 由 進 流 到 出 流 之 間 各 水 處 理 單 元 , 常 見 之 操 作控 制 缺 失 包 含 :‣ 人 為 操 作 缺 失 : 廢 水 處 理 廠 操 作 管 理 人 員 應 有 判 斷 水 質 之 經驗 , 具 推 斷 及 分 析 水 質 異 常 能 力 , 並 須 針 對 水 質 異 常 時 適度 進 行 操 作 條 件 調 整 , 以 解 決 異 常 情 形 發 生 時 所 造 成 之 衝擊 , 避 免 水 質 變 化 過 大 , 放 流 水 質 異 常 ;‣ 設 備 異 常 所 產 生 的 缺 失 : 設 備 異 常 方 面 則 需 了 解 該 設 備本 身 狀 況 , 適 時 保 養 及 簡 易 維 修 , 使 污 水 廠 各 單 元 設 備 運轉 正 常 。‣ 因 此 , 廢 水 處 理 廠 專 責 人 員 對 廠 內 各 單 元 操 作 應 有 基 本的 檢 視 及 查 核 , 以 及 早 發 現 及 預 防 水 質 異 常 問 題 發 生 , 污水 廠 常 見 之 操 作 缺 失 及 查 核 要 領 介 紹 如 后 。50

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策1. 生 物 處 理 系 統 異 常以 標 準 活 性 污 泥 法 為 主 流 , 就 一 般 活 性 污 泥 曝 氣 槽 之 操 作 缺失 及 查 核 要 領 說 明 如 下 。(1) 常 見 操 作 問 題 :曝 氣 槽 溶 氧 量 不 足 導 致 微 生 物 死 亡 , 生 物 生 長 環 境 條 件 不良 皆 會 影 響 微 生 物 生 長 、 代 謝 、 轉 換 及 膠 凝 , 導 致 生 物 系統 處 理 成 效 不 彰 。(2) 採 取 對 策 :A. 鼓 風 機 運 轉 是 否 正 常 , 若 發 生 異 常 應 快 速 修 復 。B. 檢 視 槽 體 內 曝 氣 狀 況 , 是 否 有 曝 氣 不 均 之 情 形 , 散 氣 盤 是否 脫 落 或 破 裂 , 曝 氣 氣 泡 是 否 過 大 情 形 。51

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策1. 生 物 處 理 系 統 異 常 - (2) 採 取 對 策 ( 續 )C. 每 日 檢 測 水 質 指 標a. 溶 氧 值 應 維 持 1-3 mg/L。b. 水 溫 以 20-30℃ 為 理 想 。c. pH 調 整 以 6-8.5 之 間 為 宜 。d. MLSS 大 多 在 1500-2000 mg/L 之 間 。e. SVI 應 介 於 50-150 mL/g 之 間 。f. SV 30維 持 在 15-20% 之 間 。g. 檢 視 生 物 相 應 以 原 生 動 物 為 主 ( 纖 毛 蟲 和 根 足 類 )。h. 營 養 份 一 般 比 例 BOD:N:P:Fe=100:5:1:0.5 為 佳 。D. 檢 測 曝 氣 槽 SV 30沈 降 狀 況 、 鏡 檢 微 生 物 相 及 膠 羽 外 觀 組 成 ,以 判 斷 及 控 制 水 質 , 參 考 30 分 鐘 沈 降 試 驗 (SV 30) 觀 察 結 果 及應 對 ( 詳 圖 ) , 進 行 微 生 物 相 診 斷 ( 詳 圖 )。E. 活 性 污 泥 曝 氣 槽 若 為 接 觸 曝 氣 生 長 者 , 應 定 期 反 沖 洗 , 避免 濾 材 阻 塞 。52

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策‣ 活 性 污 泥 狀 態 之 判 斷1. SV 30 活 性 污 泥 現 象 之 判 斷(1) 污 泥 沉 降 狀 態 (SV 30 )(2) 色 澤 膠 羽 凝 性 ( SVI=50~150)(3) 上 澄 液 的 透 視 度 ( 透 視 度 高 代 表 沉 澱 水 質 良 好 )2. 沉 降 試 驗 (30 分 鐘 ): 為 操 作 人 員 評 估 系 統 是 否 正 常 之第 二 要 素 , 可 藉 由 SVI 測 定 , 沉 降 計 量 測 紀 錄3. 顯 微 鏡 觀 察 微 生 物 : 由 優 勢 之 生 物 種 類 指 標 , 供 操作 人 員 了 解 曝 氣 池 內 活 性 污 泥 生 長 狀 況 , 進 而 作 為判 斷 操 作 條 件 良 窳 或 改 變 操 作 條 件 之 明 顯 佐 證 依據 。53

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策‣ 活 性 污 泥 狀 態 之 判 斷 - 顯 微 鏡 觀 察 微 生 物 :1. 主 要 觀 察 原 生 動 物 (Protozoa) 之 優 勢 種 類 及 輪 蟲 (Rotifer) 是 否 出現 , 判 斷 操 作 狀 態 例 如 : 原 生 動 物 作 為 廢 水 被 分 解 處 理 良 窳 之生 物 指 標 ; 輪 蟲 作 為 放 流 水 良 好 之 指 標 , 三 種 判 斷 活 性 污 泥 生長 良 窳 之 原 生 動 物 生 物 相 :(1) 變 形 蟲 類 (Amoeboids) (2) 鞭 毛 蟲類 (Flagellates) (3) 纖 毛 蟲 類 (Ciliates)2. 在 正 常 操 作 狀 態 , 活 性 污 泥 生 物 相 的 構 成 , 以 纖 毛 蟲 類 為 指 標54

活 性 污 泥 原 生 動 物 例顯 微 鏡 觀 察 微 生 物 :55

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策‣ 活 性 污 泥 狀 態 之 判 斷 - 顯 微 鏡 觀 察 微 生 物 :3. 每 星 期 三 次 建 立 優 勢 原 生 動 物 之 表 格 , 再 配 合 其 他 操作 數 據 ( 如 30 分 鐘 沉 降 試 驗 ,F/M,DO,MLSS, 污 泥 迴 流 比 ,放 流 水 質 等 ) 印 證 累 積 經 驗 後 , 可 直 接 利 用 顯 微 鏡 觀察 而 快 速 合 理 判 斷 活 性 污 泥 系 統 處 理 功 能4. 活 性 污 泥 異 常 時 出 現 之 生 物 如 下 :(1) 活 性 污 泥 解 體 時 出 現 生 物(2) 污 泥 膨 化 時 出 現 生 物(3) 溶 氧 不 足 時 出 現 生 物(4) 有 機 物 濃 度 不 足 時 出 現 生 物(5) 有 害 或 有 毒 物 質 流 入 時 出 現 生 物56

高 負 荷 微 生 物 相 - 細 菌 、 桿 菌 、 弧 菌 、 螺 旋 菌 、球 菌 、 膜 帶 蟲 、 動 物 性 鞭 毛 蟲 〔 林 正 祥 ,2004〕57

標 準 負 荷 微 生 物 相 - 楯 纖 蟲 、 蕈 頂 蟲 、 累 枝 蟲 、鐘 形 蟲 、 吸 管 蟲 〔 林 正 祥 ,2004〕58

低 負 荷 微 生 物 相 - 輪 蟲 、 水 蚤 、 紅 蟲 〔 林 正 祥 ,2004〕59

生 物 處 理 功 能 顯 微 診 斷 - 處 理 對 策 〔 林 正 祥 ,2004〕60

30 分 鐘 沈 降 試 驗 觀 察 結 果 及 應 對 指 示 圖 (1)61

30 分 鐘 沈 降 試 驗 觀 察 結 果 及 應 對 指 示 圖 (2)62

30 分 鐘 沈 降 試 驗 觀 察 結 果 及 應 對 指 示 圖 (3)63

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策‣ 污 泥 鑑 別 與 異 常 對 策一 、 活 性 污 泥 異 常 會 立 即 影 響 處 理 水 質 , 因 之 , 應 急 刻 探 究 其原 因 並 採 取 對 策 , 異 常 之 主 要 原 因 : 流 入 水 量 、 水 質 的 變 動 、 處理 設 施 及 操 作 維 護 不 當 所 致 。二 、 操 作 人 員 先 了 解 鑑 別 各 種 污 泥 生 長 狀 況 , 以 擬 定 因 應 對 策 。三 、 活 性 污 泥 大 致 可 分 為 下 列 十 種 類 型 ( 如 下 表 活 性 污 泥 生 長 狀況 鑑 別 依 據 )‣ 異 常 之 原 因 大 都 由 於 流 入 水 質 異 常 、 處 理 設 施 故 障及 操 作 維 護 不 當 等 為 主 因 , 惟 仍 有 甚 多 不 明 之 原 因 。最 常 發 生 之 異 常 狀 況 為 :1. 膨 化 2. 上 浮 3. 解 體 。64

曝 氣 槽 泡 沫 異 常 現 象曝 氣 槽 散 氣 盤 安 裝65

終 沉 池 污 泥 上 浮 異 常 現 象曝 氣 不 均 翻 騰 異 常 現 象66

‣ 污 泥 鑑 別 與 異 常 對 策 ( 續 )活 污 性 污 泥 生 類 長 狀 型 況 鑑 別 依 據 表 鑑 別 依 據(1) 正 常 污 泥 ( 膠 羽 形成 者 )金 黃 棕 色 , 有 霉 臭 味 , 上 澄 液 略 呈 混 濁 帶 淡 棕 色 和金 黃 色 。 具 有 良 好 的 沉 降 性 ;SVI = 90 ~ 120, 沉降 計 (SV30) 在 30 % ~ 40 %。(2) 細 小 膠 羽 污 泥 ( 多量 固 體 物 流 出 )(3) 翻 騰 污 泥 ( 固 體 物沖 失 )上 澄 液 常 有 細 小 懸 浮 污 泥 顆 粒 , 有 兩 種 情 況 :(1) 灰 黑 色 , 惰 性 , 低 BOD, 污 泥 老 化 。(4) 厭 氧 腐 敗 污 泥 (2) 和 正 常 污 泥 相 似 , 淡 棕 色 但 有 部 分 不 能 沉 降 或 上升 , 高 BOD, 污 泥 未 成 熟 。(5) 過 量 曝 氣 污 泥 正 常 污 泥 但 不 沉 降 , 由 於 水 利 超 負 荷 或 部 分 沉 澱 池間 流 量 分 配 不 平 均 。( 如 兩 個 以 上 沉 澱 池 )67

‣ 污 泥 鑑 別 與 異 常 對 策 ( 續 )活 污 性 污 泥 生 類 長 狀 型 況 鑑 別 依 據 表 鑑 ( 續 ) 別 依 據(6) 分 散 性 成 長 的 污泥顏 色 --- 白 色 、 棕 色 、 灰 色 或 黑 色 。 不 沉 降 --- 顆 粒 經過 30 分 鐘 靜 置 仍 然 懸 浮 於 水 中 。 此 為 在 混 合 液 中 微 生物 生 態 系 尚 未 形 成 , 一 般 在 廢 水 中 溶 解 有 機 物 濃 度 相當 高 時 會 產 生 此 種 現 象 。(7) 失 去 膠 凝 作 用 的污 泥污 泥 遭 受 某 種 異 變 所 致 。 上 澄 液 極 端 混 濁 且 不 易 沉 降 。為 暫 時 性 現 象 , 當 異 變 過 後 污 泥 即 會 形 成 。(8) 上 浮 污 泥 短 暫 性 , 數 量 少 時 屬 正 常 現 象 。 此 類 污 泥 成 纖 維 狀 ,有 可 能 是 由 死 的 酒 杯 狀 纖 毛 蟲 所 組 成 , 亦 可 能 是 死 的輪 蟲 或 被 真 菌 殺 死 的 線 蟲 。 甚 至 有 可 能 是 土 壤 絲 菌 屬(Nocardia)。68

活 性 污 泥 法 操 作 控 制‣ 污 泥 鑑 別 與 異 常 對 策 ( 續 )活 性 污 泥 生 長 狀 況 鑑 別 依 據 表 ( 續 )污 泥 類 型 鑑 別 依 據(9) 上 升 污 泥 ( 脫 氮 ) 在 30 分 鐘 以 內 沉 降 良 好 , 但 由 於 脫 氮 所 產 生 的 氣 體 留 在裏 面 , 污 泥 變 得 比 水 輕 而 上 浮 , 大 量 淡 棕 色 污 泥 浮 在 水面 。 硝 化 作 用 常 在 溫 暖 的 季 節 中 發 生 , 一 般 是 五 月 到 九月 , 發 生 硝 化 時 放 流 水 中 硝 酸 鹽 濃 度 高 , 於 實 驗 室 檢 驗氮 化 合 物 將 可 幫 助 操 作 人 員 確 定 上 述 問 題 。 例 如 在 冬 天低 溫 時 , 平 均 硝 酸 鹽 濃 度 是 0.8 ~ 2.5 ppm, 夏 天 增 加到 10 ~ 15 ppm。 硝 化 時 pH 降 低 , 需 氯 量 增 加 。(10) 膨 化 污 泥 有 兩 種 可 能 現 象 :(1) 具 有 高 SVI 和 低 沉 降 率 之 膠 羽 污 泥 , 膠 羽 污 泥 有 很 大的 面 積 和 含 有 結 合 水 。 此 種 現 象 通 常 是 氧 化 不 足 的 污 泥 ,即 未 成 熟 的 污 泥 。(2) 絲 狀 污 泥 - 淡 棕 色 、 灰 色 或 白 色 , 有 甜 味 或 水 果 味 。沉 降 緩 慢 ,SVI 達 180 或 更 大 。 上 澄 液 頗 為 乾 淨 但 非 常 少 。污 泥 顆 粒 有 絲 狀 。69

四 、 廢 水 二 級 處 理 廠 常 見 問 題 對 策2. 沉 澱 處 理 設 備 異 常(1) 常 見 問 題 :刮 泥 機 、 污 泥 泵 設 施 無 法 正 常 運 轉 , 污 泥 沉 積 於 沉 澱 池 內 ,造 成 短 流 情 形 , 降 低 沉 降 效 果 ; 浮 渣 收 集 斗 無 法 正 常 運 轉去 除 浮 渣 或 上 浮 之 污 泥 。(2) 採 取 對 策 :A. 檢 視 沉 澱 池 是 否 有 短 流 現 象 。B. 檢 視 刮 泥 機 、 浮 渣 收 集 斗 運 轉 是 否 正 常 。C. 檢 視 污 泥 抽 泥 泵 是 否 正 常 運 作 , 及 抽 泥 量 是 否 正 常 。D. 終 沉 池 進 流 端 及 出 流 端 直 線 位 置 之 污 泥 界 面 , 應 低 於 水 深二 分 之 一 。70

沉 澱 池 之 缺 失沉 澱 池 溢 流 處 有 綠藻 生 長 , 且 溢 流 水不 平 整 。沉 澱 池 發 現 有 浮 萍問 題 , 應 正 常 操 作定 期 清 除 處 理 。71

五 、 結 語72

五 、 結 語 - 健 全 操 作 與 管 理‣ 廢 水 處 理 廠 之 操 作 管 理 , 首 先 必 須 有 各 種不 同 專 長 , 適 合 之 專 業 人 才 擔 任 各 相 關 工 作 ,以 發 揮 專 業 技 能 , 並 隨 時 接 受 新 知 , 增 進 智能 助 益 工 作 。‣ 在 工 作 上 應 以 落 實 ISO 9001 P-D-C-A( Plan – Do - - Check - Action) 的 精 神 , 藉持 續 改 善 , 以 提 升 效 率 , 包 括 內 部 有 完 善 的評 鑑 及 外 部 評 鑑 , 以 強 化 營 運 成 效 。‣ 在 日 常 操 作 管 理 中 , 能 防 患 不 正 常 於 未 然 ,並 能 隨 時 共 同 改 善 操 作 , 以 提 升 功 能 。73

五 、 結 語 - 健 全 操 作 與 管 理‣ 有 完 善 的 操 作 、 管 理 及 維 修 紀 錄 , 掌 握 處理 水 量 , 降 低 能 源 消 耗 、 資 源 回 收 利 用 之 經濟 效 益 , 同 時 達 到 對 環 境 的 友 善 , 回 收 能 源和 資 源 之 效 益 。‣ 並 達 到 對 對 周 邊 環 境 影 響 最 小 , 而 成 為 一優 質 的 清 水 生 產 園 地 , 進 而 扮 演 啟 蒙 市 民 進一 步 認 識 下 水 道 之 功 能 , 共 同 關 心 水 的 問 題 ,發 揮 宣 導 效 益 , 將 是 未 來 操 作 管 理 人 員 之 使命 。74

報 告 完 畢 !! 謝 謝 聆 聽 !!魚 兒 上 鉤 -93.4.20 下 午 17:00 拍 攝 於 內 湖 污 水 處 理 廠 基 隆 河 放 流 口75