活性污泥系統處理永康工業區 污水廠之性能評析及模式 組員: 黃瑋晟 陳巧穎 丁俊元 蕭嘉陞 石佳宜 指導老師:周信賢

廠區簡介 成立於民國70年7月，腹地約87公頃，可公設廠面積76公頃。 處理之污水類別目前計有：食品工業、化學工業、機械製造業、五金工業等產業類別。 永康污水處理廠係採用延長曝氣法，以氧化深渠為主要處理流程，再經三級砂濾與新增之纖維過濾器，以期達罪嚴苛之排放標準，後始排放至承受水體－鹽水溪蜈蜞潭中排；目前永康污水廠之放流水，已達環保署公告民國105年之放流水標準。

廠區處理流程 進流抽水站→ 渦流沉砂池→ 調勻池→ 氧化深渠→ 二沉池→消化池→ 砂濾池→ 纖維過濾器→ 加氯消毒池

研究動機 國內目前普遍使用廢水處理系統為先化學混凝程序後活性污泥程序，一般而言，化學混凝程序在適當之混凝劑及陰離子性高分子聚合物加藥量下，都可發揮很好之處理性能(SS及COD去除率分別為60%~80%及50%~65%)。

動力模式之建立，旨在協助生物系統之功能設計及操作管理，而動力模式模擬計算所需之動力參數則須力求精準，已獲得可靠之模式計算值。因此，探求動力參數值之lab-scale生物系統需與實廠生物系統之類型、操控條件越相似越好。

操作條件 化學性參數(如基質種類、pH) 物理性參數(如反應溫度、生物反應器流況) 生物性參數(如生物培養環境、強化培養菌群、混合菌群) 生物反應器類型

現場操作 (1) MLSS (2) SV30 (3) SVI (4) DO (5) PH值

MLSS 即F/M=Q(流入廢水量)*C(進流水濃度) / V(活性污泥體積)*X(暴氣槽中濃度)

SV30 是自曝氣槽內抽出混合懸浮固體液倒入1L之量筒內靜置30分鐘,1克污泥(乾)所佔之容積。 SVI(SV30)= (SV *1000) / MLSS(mg/L) = (活性污泥沉澱率%*10000) / MLSS(mg/L) = 活性污泥在1L容器內沉降後所佔體積(mL/l) / MLSS(g/L)

相關性： (1).SVI太大則表示污泥沉降性不佳,亦即增加終沉池出流水之懸浮固體 物,降低處理效率而增加迴流污泥量 (2).SVI太小表示污泥太過於緊密,排泥困難且易阻塞污泥管線,因此應控制在50~150間。

DO (水中溶氧檢測之疊氮化物法) 是好氧性微生物繁殖時，呼吸作用所必須之要素，自然界的水由於與大氣接觸，或多或少溶解氧氣，這些氧氣稱為水中溶氧。 而水中的溶氧濃度對於水中生物相當重要。 溶氧含量通常是水質優劣的指標。

實驗步驟 (1)使用前之儀器檢查： a.開機依儀器使用說明書之規定暖機。 b.待溶氧及溫度讀值正常時，進行電極 檢查。 c.電極檢查或測試結果異常時，應立即 依儀器操作手冊提供之方法進行必要維 護，如更換電解液及薄膜。

(2)溶氧測定儀校正： a. 零點校正：依使用電極種類及儀器操作手冊之步驟， 採用零溶氧溶液進行零點校正。 b

C. 校正時需記錄量測溫度、校正值及 % 飽 和度，如儀器可顯示校正參數時，應記 錄該參數值。 (3)溶氧測定： a

b.量測待測水體或樣品之鹽度或導電度， 記錄於採樣紀錄上並將測值輸入溶氧測 定儀，以進行鹽度補償。 C.樣品測定 。

PH值 水中酸度大小，由溶液中所含氫離子之濃度來決定， 濃度越強，酸性越強。 所謂PH值，是指溶液中所含氫離子活性度之負對數值。

PH之控制重要性 PH值的高低，對於沉澱、化學混凝、消毒、氧化還原、 水質軟化等單員處理程序均有影響。

檢測PH值步驟 (1)選擇兩種標準緩衝溶液(PH值差為3左右,且範圍能涵蓋水 樣)7,4,10三種緩衝液 (2)利用蒸餾水淋洗電極棒，並用拭鏡紙拭乾。 (3)將電極棒至於緩衝溶液中校正儀器，再 以蒸餾水淋洗電 極棒並用拭鏡紙拭乾。 *(3種標準緩衝液都校正) (4)將電極棒置於水樣中，讀取PH值，並紀錄當時水溫與PH值。

活性污泥程序 活性污泥程序是操作在充足之溶氧、有機物基質(BOD、COD)及氮、磷營養鹽之條件下，曝氣池內會被馴化培養出具有相當活性之微生物群體/生物膠羽，此即所謂的活性污泥，利用活性污泥吸附有機物及隨後之生物氧化作用，可有效去除廢水中有機物，使廢水得以淨化，同時曝氣池內亦會增殖微生物量。

完整的活性污泥系統是由曝氣池、沉澱池、 污泥迴流管線及過剩污泥廢棄管線所組成。 有機廢水大都經預處理(如攔污柵、曝氣沉砂 池、廢水調整池)及初步沉澱/化學混凝沉澱 處理後，再流入活性污泥系統進一步氧化/降 解殘存之溶解性及膠體狀有機物。當含此類 殘存有機物之廢水流入曝氣池內並在足夠的 氧氣下，有機物先會被好氧性之懸浮微生物 所吸附，進而被代謝分解成穩定物質及增殖 微生物，接著污泥混合液流入沉電池進行固 一分哩，大部分的沉澱污泥將迴流至曝氣池， 以維持池內適當的汙泥量，僅少部分的過剩 污泥須加以廢棄，以維持適當的汙泥齡，廢 棄的汙泥需再進行汙泥處理及最終處置。

沉澱池 曝氣池

活性污泥系統影響因素 溫度 溶氧 pH 營養鹽 毒性物質

溫度 1.影響酵素催化反應速率/基質降解速率 2.影響基質進入細胞之擴散速率 操作溫度除了對微生物酵素的活性具有影響之外，亦會影響曝氣池的飽和溶氧濃度及氧的傳送效率。此外，溫度對生物系統整體基質去除速率之影響有二: 1.影響酵素催化反應速率/基質降解速率 2.影響基質進入細胞之擴散速率

溶氧 活性污泥藉著酵素來降解有機物，並利用水中溶氧做 為最終電子接受者，以使TCA循環及氧化磷酸化順利進 行並產生維持細胞生長所需的ATP。 一般而言，溶氧濃度應維持2.0mg/L以上，活性污泥的 代謝與生長作用才不致受影響。

pH值 活性污泥系統控制在適宜的pH範圍以維持一定的緩衝能力，如此方可中和微生物代謝所產生的有機酸，大多微生物在pH低於4或高於10的廢水中就無法生存，當廢水pH小於4，氫離子會引起酵素蛋白變性，僅少數的硫酸鹽氧化菌可存活;當pH大於10，氫離子將具有毒性。一般而言，最佳的pH範圍界於6.5~8.0間，而稍微偏鹼的廢水則較有利於細菌生長。

營養鹽 活性污泥中微生物代謝作用所需的營養成分，除基質外，尚需適量的氮與磷營養鹽及其他微量金屬，若欲使活性污泥系統獲得良好的處理功能，則廢水中的BOD:N:P:Fe應維持在100:5:1:0.2。

毒性物質 活性污泥系統中的廢水劇毒性與否，取決廢水成分的微生物分解性，例如低濃度的酚可被微生物分解，但高濃度的酚則對微生物產生毒性，此外，高濃度的氰化物及大多數的重金屬離子將危害微生物之生長，重金屬於生物體內具有累積性，可被活性污泥中的微生物細胞所吸收並累積到高濃度。

生物組成 生物組成包括細菌、真菌類、原生動物及後生動物，細菌數量約佔活性污泥生物組成總重量的90%，主要進行有機物之降解、穩定及生物膠羽之成長，大部分生物膠羽為藉由膠團桿菌的生長而形成，若絲狀性真菌類出現量適當時，有助於生物膠羽成長，惟絲狀性真菌類出現量太多時，會造成污泥鬆化而使污泥無法沉降。

原生動物及後生動物可做為判定活性污泥系統出流水質好壞的生物指標，在正常操作下，活性污泥曝氣池須出現優勢量的有柄纖毛蟲、適量的自由遊動性纖毛蟲及少量的輪蟲。

報告結束 謝謝大家