第四章、 結果
第五節、 下水道污水處理廠之分析
第一項、下水道污水中
PAEs 之含量分析
本研究進行 2 次下水道污水處理廠之污水採樣,比較污水中 PAEs 濃度分布,以DBP 最大宗、次之為 DEHP、再次之為 DnOP 與 DEP,
第四為DMP,最少者為 BBP。水樣處理單元為進流水(influent)、初沉池 (primary sedimentation)、曝氣池(aeration tank)、終沉池(final clarifier),
處理後流至放流水後排放於河川水體。
第一次水樣採樣於 2009 年 4 月 28 日,氣溫約 30~33 ℃,氣候狀況 穩定。結果(圖 15)表示,進流水中 PAEs 之平均濃度,DMP 為 31.75 μg/L、
DEP 為 53.29 μg/L、DBP 為 184.12 μg/L、DEHP 為 97.35 μg/L、DnOP 為80.63 μg/L,BBP 為 N.D.;放流水中 PAEs 之平均濃度,DMP 為 24.64 μg/L、DEP 為 57.8 μg/L、DBP 為 205.3 μg/L、DEHP 為 98.50 μg/L、DnOP 為58.13 μg/L,BBP 為 N.D.。以終沉池含 DBP、DEHP 和 DnOP 之濃度 偏高,分別為317.9、117.4、59.2 μg/L。將污泥單元之污水進行測定,
包含曝氣池、迴流污泥(recycling sludge)、濃縮污泥(thickening sludge)、
消化污泥(digested sludge),結果發現於各單元之濾液以 DBP 與 DEHP 濃度偏高,又以迴流污泥之濾液含DBP 最高(280.70μg/L)。
第二次水樣採樣 2009 年 5 月 20 日,由於梅雨季,因此前後兩天皆 有下雨之情況,結果(圖 16)進流水中 PAEs 之平均濃度,DMP 為 4.72
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μg/L、DEP 為 11.55 μg/L、DBP 為 76.15 μg/L、DEHP 為 79.44 μg/L、DnOP 為56.34 μg/L,BBP 為 N.D.;放流水中 PAEs 之平均濃度,DMP 為 N.D.、
DEP 為 10.23 μg/L、DBP 為 85.33 μg/L、DEHP 為 78.95 μg/L、DnOP 為 54.35 μg/L,BBP 為 N.D.。以終沉池含 DBP、DEHP 之濃度偏高,分別 為187.23 及 119.45 μg/L。將污泥單元之污水進行測定,包含曝氣池、迴 流污泥(recycling sludge)、濃縮污泥(thickening sludge)、消化污泥(digested sludge),結果發現於各單元之濾液以 DBP 與 DEHP 濃度偏高,又以迴 流污泥之濾液含DBP 最高(298.38 μg/L)。
比較二次污水採樣結果,由於第二次污水採樣時為下雨狀況,PAEs 濃度明顯下降,因此下雨造成濃度被稀釋可能為第二次水樣之濃度較第 一次低之原因。污水中以DBP 和 DEHP 為 PAEs 之最大宗之污染物,其 因素可能為DBP 與 DEHP 皆為最常用之塑化劑之材質,因此進流水中 含高量DBP 與 DEHP 可得知,為日常生活大量使用而排放於下水道中。
對於長鏈烷基側鏈(如:DBP、DEHP、DnOP)經污水處理單元,濃度皆 無顯著下降之趨勢;污泥樣本之濾液水樣,消化槽之濾液樣本含DMP、
DEP、DBP、DEHP、DnOP 之濃度皆有下降之趨勢,其他單元無明顯上 升或下降之趨勢。
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DMP DEP DBP DEHP DnOP
μg/L
DMP DEP DBP DEHP DnOP
μg/L
aeration tank recycling sludge thickening sludge digested sludge
圖 15、第一次污水樣本之 PAEs 分析結果
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DMP DEP DBP DEHP DnOP
μg/L
DMP DEP DBP DEHP DnOP
μg/L
aeration tank recycling sludge thickening sludge digested sludge
圖 16、第一次污水樣本之 PAEs 分析結果
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第二項、下水道污泥中
PAEs 之含量分析
本研究進行 2 次下水道污水處理廠之污泥採樣,比較污泥中 PAEs 濃度分布(圖 15),以 DBP 最多、次之為 DEHP、再次之為 DnOP 與 BBP,
而DMP 和 DEP 為低於偵測極限之 PAEs 之種類。污泥處理單元區分好 氧性污泥(aerobic sludge)與厭氧性污泥(anaerobic),好氧性污泥為曝氣池 (aeration tank)、迴流污泥(recycling sludge)與濃縮槽(thickening sludge),
厭氧性污泥為消化槽(digested sludge)。第一次污泥樣本,脫水污泥中含 PAEs 之濃度分別為 BBP 為 4.11 mg/kg d.w.、DBP 為 91.84 mg/kg d.w.、
DEHP 為 30.22 mg/kg d.w.、DnOP 為 12.86 mg/kg d.w.,DMP 和 DEP 皆 為N.D.。第二次污泥樣本,脫水污泥中含 PAEs 之濃度分別為 BBP 為 1.43 mg/kg d.w.、DBP 為 124.53 mg/kg d.w.、DEHP 為 38.22 mg/kg d.w.、
DnOP 為 N.D.,DMP 和 DEP 仍皆為 N.D.。污泥各單元中 PAEs 濃度最 高者為脫水污泥,以迴流污泥中含PAEs 濃度偏低,
比較第一次與第二次之污泥採樣結果,好氧性污泥比較厭氧性污泥 含PAEs 濃度略有差異,DBP 濃度增加約 1.4~1.5 倍;PAEs 雖經過活性 污泥處理但消化槽至污泥餅之DBP 濃度具上升之趨勢,DEHP 濃度變化 接近無差異。
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BBP DBP DEHP DnOP
mg/kg
recycling sludge thickening sludge digested sludge dewatering sludge
第二次污泥樣本含PAEs之濃度分布
0 50 100 150
BBP DBP DEHP DnOP
mg/kg
aeration tank recycling sludge thickening sludge digested sludge dewatering sludge
圖 17、第一與第二次污泥樣本之 PAEs 分析結果
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第三項、探討污泥樣本之固液比例
將污泥單元之液體與固體分離後,獲得濾液和污泥,爲了解 PAEs 分 配於水/污泥之情況,由圖 18 說明,結果為 DMP 與 DEP 於皆於污泥中為 N.D.,與 DBP、DEHP、DnOP 大多存在於污泥中;由於 BBP 於水樣中 濃度為N.D.,因此 BBP 皆存在於污泥樣本。迴流污泥與消化污泥含 DBP 之固體約佔70%而液體佔 30%,濃縮污泥含 DBP 之固體約佔 90%而液體 佔10%;DEHP 和 DnOP 於迴流污泥、濃縮污泥與消化污泥之佔固體比 例約82~96%。
由結果可得知,長烷基側鏈之PAEs 大多存在於污泥中,其因素為該 類PAEs 之水溶性低且易被污泥吸附,因此污泥單元分離之濾液和污泥,
PAEs 濃度以污泥遠高於濾液。
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recycling sludge thickening sludge digested sludge
%
recycling sludge thickening sludge digested sludge
%
recycling sludge thickening sludge digested sludge
%
sludge(%) water(%)
圖 18、比較污泥單元中污泥與濾液之固液比
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