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廢 ( 污 ) 水處理及操作維護管理

廢 ( 污 ) 水處理及操作維護管理. 高雄市環境保護局 九十九年五月. 廢 ( 污 ) 水處理 及操作維護管理. 廢水處理方法與程度. 依廢水之種類與特性區分 無機廢水 : 主要含酸鹼廢液及重金屬等污染物質 有機廢水 : 主要含有機污染物之廢水 -- 生物可分解性 依存在狀態 ：溶解性或顆粒性 ( 固體、膠體 ). 依主要處理方法區分 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 生物處理 主要利用微生物分解並去除有機污染物. 生化需氧量 (BOD 5 , Biochemical Oxygen Demand)

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廢 ( 污 ) 水處理及操作維護管理

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Presentation Transcript

  1. 廢(污)水處理及操作維護管理 高雄市環境保護局 九十九年五月

  2. 廢(污)水處理 及操作維護管理

  3. 廢水處理方法與程度 • 依廢水之種類與特性區分 • 無機廢水:主要含酸鹼廢液及重金屬等污染物質 • 有機廢水:主要含有機污染物之廢水--生物可分解性 • 依存在狀態：溶解性或顆粒性(固體、膠體) • 依主要處理方法區分 • 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 • 生物處理 • 主要利用微生物分解並去除有機污染物

  4. 生化需氧量(BOD5 , Biochemical Oxygen Demand) 係指於一定時間內，在一定的溫度下，有機物因受微生物的作用而氧化，所消耗的氧量。通常表示廢水污染度是指在20℃下5日之BOD。 化學需氧量(COD, Chemical Oxygen Demand) 指應用重鉻酸鉀為氧化劑，在強酸情況下與廢水加熱二小時，使水中有機物氧化為二氧化碳及水，其所消耗之重鉻酸鉀量換算成相當於氧之量。 BOD與COD之關係 BOD/COD≧0.6時，表示廢水中之有機物可完全為生物分解。 BOD/COD≒0.2~0.3時，表示廢水中含有不易分解之有機物，需馴化微生物，才能以生物處理法處理。 BOD/COD≒0.0~0.1時，表示廢水中含有毒性，建議以化學處理為宜。

  5. 懸浮固體(SS, Suspended solids) 廢水中粒子經濾器過濾而殘留之量。 溶氧(DO, Dissolved oxygen) 指溶解於水中的氧，為表示水污染狀況的指標之一，簡稱為DO。一般清淨的河流，DO可接近於其溫度之飽和值，水溫愈高，其飽和溶氧量愈低。 優養化(Eutrophication) 指過量的營養物質進入水體，造成藻類大量的繁殖、死亡，並因其腐敗分解的大量耗氧，導致水中溶氧耗盡而有機物質却很充足的現象。 重金屬﹙Heavy metals﹚ 如銅、鎘、汞等累積在生物體或人體將造成生物體品質及健康損害。

  6. 總固體（TS）=固定性固體（FS）+揮發性固體（VS）總固體（TS）=固定性固體（FS）+揮發性固體（VS） 總固體（TS）=懸浮性固體（SS）+溶解性固體（DS）

  7. 廢水處理系統 廢水處理的兩個基本原則 1.將有害物質無害化或安定化 有機物：氧化成CO2、H2O、CH4等 重金屬：以Cu2+為例，Cu2++2OH→Cu(OH) 2↓ 氰化物：氧化成CO2、N2 2.固液分離 沉降、浮除、濃縮、各項脫水設施等。

  8. 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 固體－有機物/無機物 膠體－有機物/無機物 化學鍵 膠體－無機物 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 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 固體－有機物/無機物 顆粒聚合、吸附 膠體－有機物/無機物 廢水處理方法與程度 • 處理單元可去除污染物質種類及去除機制

  9. 廢水處理系統

  10. 常採用之污泥處理流程 流程1.及2.適用於廢(污)水量大之處理廠，且為有機性污泥；流程3﹒及4.適用於廢(污)水量較小之處理廠

  11. 調整池 設置的目的：用以減少或控制廢水水量或水質之變異現象，提供最佳之操作條件以利後續處理單元之正常操作。 操作常見問題 --調和池容量不足 --調和池曝氣與攪拌混合不佳 --停留時間過久而致酸化

  12. 沉澱池 沉澱池種類(1) 矩形沉澱池(主要為平流式)側剖面圖

  13. 沉澱池 沉澱池種類(2) 圓形沉澱池(主要為上流式)剖面圖

  14. 沉澱池的浮渣須定期清除，集水渠的雜草更須清除沉澱池的浮渣須定期清除，集水渠的雜草更須清除

  15. 沈澱池(異常)※污泥細小 ※沈澱效果不佳

  16. 沈澱池（異常）※污泥上浮 ※沈澱效果不佳

  17. 沈澱池

  18. 沈澱池(異常)※溢流堰破損 水流集中

  19. 沉澱池操作 • 浮渣去除及溢流堰之操作 • 沉澱池表面常有浮渣蓄積，例如：纖維、毛髮、藻類及浮油，若不定期清除易結成浮塊 • 清除後之浮渣應儘速予以消化、掩埋或焚化。 • 溢流堰與溢流渠道平時應防止雜物與水生藻類附著，應定期清洗 • 平時亦需注意是否溢流堰有破損或不均勻沉陷應立即修復以避免不均勻出水 • 倘若溢流堰有污泥流出則應注意是否刮泥或排泥有異常狀況，應迅速檢查相關設備

  20. 化學處理程序 • 主要目的 • 配合廢水及污泥處理單元的操作需求 • 廢水處理廠常見化學藥品: • H2SO4、HCl及NaOH等酸鹼用於pH調整 • 磷酸及尿素等營養鹽提供微生物生長所需 • 多元氯化鋁(PAC)等鋁系藥劑當作混凝劑 • 高分子聚合物則作為膠凝劑及污泥脫水助劑

  21. 混凝沉澱 藥劑注入控制方法1.定量注入2.與pH加藥劑連結連續注入 常見混凝劑及其加藥範圍

  22. 混凝劑、助凝劑及加藥量之決定 最佳的操作參數需完成三種杯瓶試驗 篩選試驗 加藥量試驗 實廠試驗 挑選數種適合之藥劑 以定性之方法對藥劑做初步之篩選 決定加藥量範圍、加藥速率 及藥劑之花費 選擇一至兩種藥劑進行實廠試驗 確認所選擇的藥劑在實廠操作之結果 系統最佳化試驗 以經濟效益為前提維持最佳之操作條件，並獲得最佳之操作結果

  23. 混凝之最適加藥量 瓶杯試驗 (Jar-test) 加藥量 vs. 殘餘濁度 24

  24. 混凝沉澱 • 混凝劑之選擇及添加量的決定 • 混凝劑的選擇依去除物質的種類、量、膠體粒子濃度、水溫、pH、共存鹽類及懸浮物質等而定。 • 瓶杯試驗，以改變各種操作條件所獲得之試驗結果，做為選定混凝劑及決定必要之加藥濃度和添加量之依據。 • 當使用無機性混凝劑時，若添加量過多，將使膠體顆粒電位發生逆轉，再度成為安定化之狀態 • 使用高分子助凝劑時亦相同，若過度加藥會使膠羽表面被助凝劑破壞，而失去架橋作用 • 若形成之膠羽過度攪拌，也會導致膠羽破壞而成為微細狀態，因此適當的攪拌強度選定也甚為重要

  25. 混凝沉澱 • 混凝沉澱處理 • 快混槽 • 使混凝劑與廢水迅速混合，避免發生短流現象 • 一般停留時間約為1~5min（小規模者約為10~15min），槽內流速通常為1.5m/sec以上 • 慢混槽 • 慢混槽凝聚所形成之粒子，通常於流速在9cm/sec以下時發生沉澱，流速75cm/sec以上時則被破壞 • 應維持流速在15~60cm/sec之範圍 • 一般停留時間以20~30分鐘為宜

  26. 加藥位置要在強混合區

  27. 慢混池注意膠羽是否再被破壞

  28. 慢混槽位置明顯過高於沉澱槽(以過大的速度進入沉澱池，破壞膠羽)慢混槽位置明顯過高於沉澱槽(以過大的速度進入沉澱池，破壞膠羽) 慢混池（設計不良）

  29. 慢混槽位置明顯低於沉澱槽(由底部以泵浦向上輸送，破壞膠羽)慢混槽位置明顯低於沉澱槽(由底部以泵浦向上輸送，破壞膠羽) 慢混池（設計不良）

  30. 廢水生物處理

  31. 好氧生物處理-活性污泥法 活性污泥系統--由五個基本單元所構成 Q BOD Q V, X Xe, Qe Q + Qr Xr, Qr Xr, Qw

  32. 活性污泥池（正常） 活性污泥濃度足夠

  33. 活性污泥池（正常）

  34. 結果 出流水有機物(COD) 出流水固體物(SS) 操作條件 調整廻流污泥量 調整或穩定有機負荷(F/M) 提高供氧量(O2) 提供營養鹽(N、P) 菌種馴養與製劑添加 操作指標 泡沫 污泥沉降性(SV30) 菌相(Bio.phase) 溶氧(DO) 耗氧速率(OUR) 污泥濃度(MLSS)

  35. 泡沫 正常：白色少量、細小、迅速破裂 異常：大量累積、濁黑、彩色

  36. 污泥沉降特性(SV30,SVI) 正常： 沉降界面清楚，SV30約15~20%，SVI約90~120ml/g 異常：界面模糊，污泥鬆散，SV30大；界面模糊， SVI 小

  37. SV30(mL) • SVI (mL/g MLSS) = • MLSS(mg/L) EX. SV30 =200ml/L，MLSS=2,000mg/L 200(ml/L) SVI (mL/g MLSS)= =100 (mL/g MLSS) 2,000(mg/L) SV30、SVI (sludge volume index)

  38. 指標微生物

  39. 菌相(Bio.phase) 正常：游動性纖毛蟲為優勢，將趨穩定，有柄纖毛蟲與輪蟲為優 勢，系統已達穩定程度。 異常：變形蟲、邊毛蟲為優勢或原生動物極少。

  40. 溶氧(DO) • 正常：曝氣槽DO 0.3mg/L以上可，入口1.0mg/L，出口2mg/L以上宜。 • 異常：水色黑、味臭、DO 低， DO過高。 耗氧速率(OUR、SOUR) • 正常：情況良好，放流階段耗氧速率在10mg/L．hr 以內。 • 異常：BOD濃度較高時，耗氧速率達50~60mg/L．hr 。

  41. 曝氣槽之水質指標 • 水溫：一般曝氣槽溫度以20～30℃為理想。 • pH：以6.0 ～8.5之範圍為宜，最適pH值7.2 ～7.4 。 • MLDO：MLDO為表示活性污泥淨化作用所需之氧量是否充分之測定，1～3 mg/L為宜 。 • MLSS：MLSS為檢討BOD-SS負荷、污泥齡(SRT) 等，標準活性污泥法之MLSS大都在1,500 ～ 3,000 mg/L之範圍。 • MLVSS：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％ 。

  42. 曝氣槽之水質指標 • SV30：一般標準活性污泥法之SV維持為15～20％。 • 活性污泥生物：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 。 • 迴流污泥之SV：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，除特殊情形外，以調節至90％左右為宜。

  43. 生物處理常見問題 • 排水管理不佳，水力負荷變動大。 • 調勻池設計容量不足，增加操作困難。 • 抑制物質進入，如重金屬、酸鹼、抑制微生物生長物質等排入。 • 供氧狀況不佳，如管線、散氣盤損壞，曝氣不均勻。 • 污泥迴流與排泥管理操作不當，導致活性污泥濃度不足與污泥厭氧上浮。 • 接觸濾材損壞，影響微生物生長；氯錠已用完，尚未填加。 • 未正常開機運轉。

  44. 案例--未經許可放流口排放(繞流排放/暗管) 牆壁鑿洞偷排廢(污)水至廠區外排水溝 以暗管偷排廢(污)水至排水溝

  45. 暗管偷排廢(污)水至廠區外排水溝 夜間利用暗管偷排廢(污)水至廠區外排水溝

  46. 由未經許可之放流口排放 放流口 利用軟管偷排廢(污)水至廠區外排水溝

  47. 廢(污)水排放管理之規定 廢(污)水應符合放流水標準，並經由許可之放流口排放至地面水體。於作業環境內發生溢流時，亦應收集處理，不得繞流排放。（辦法第52條） 繞流排放係指廢(污)水未經許可之放流口排放。常見之繞流排放方式有，以專管排放、閥門調整或以泵浦抽取。

  48. 感謝聆聽 敬請指教

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