第三章 研究 研究 研究 研究方法 方法 方法 方法
第三節 分析項目與方法 分析項目與方法 分析項目與方法 分析項目與方法
一、水質分析
本研究試驗之水質監測項目為：化學需氧量 (COD)、總固體物 (TS)、懸浮 固體物 (SS)、鹼度 (Alkalinity)及揮發酸 (Volatile acid)。均以中華民國行政院環 境保護署之環境檢驗所公告之水質檢驗標準方法 (NIEA)操作之，唯揮發酸是採 用 Dilallo Albertson (1961)直接滴定法來進行分析。其水質檢驗標準方法如下：
(1)水中化學需氧量檢測方法－重鉻酸鉀迴流法 (NIEA W515.53A)
(2)水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法－103℃-105℃乾燥 (NIEA W210.57A) (3)水中鹼度檢測方法－滴定法 (NIEA W449.00B)
二、pH 值及氧化還原電位 (ORP 值)
以 pH meter、ORP meter (AI-ON MP-6100 pH meter)進行直接量測。
三、產氣量及氣體組成成份分析
以集氣設備收集並記錄各試程之產氣量，然後以氣相層析儀 (Gas
Chromatograph：GC)進行甲烷（CH4）、氫氣（H2）與二氧化碳（CO2）成份之定 量分析。氣相層析儀操作條件如下 (林明正，1999)：
1. Shimadzu GC-14A Gas Chromatograph (GC 主機) (1)Detector－TCD：100℃
(2)Carrier gas－N2：50 mL/min
(3)Column：2m×3.2mm ID*，max. temp.：150℃
(4) Stuff：HayeSep Q on 80/100 mesh (5)Temperature：
Injector 100 ℃ Oven 55 ℃ Detector 100 ℃
2. Shimadzu C-R6A Chromatograph (積分儀) (1)Width：5 sec
(2)Slope：65 µv
(3)Min. Area：50 µv (4)Stop Time：4 min (5)Speed：5 mm/min 四、揮發酸組成成分分析
本研究所分析之揮發酸項目包括乙酸、丙酸及丁酸等三種。水樣由出流口及 採樣口取樣後，經前處理後注入氣相層析儀中進行揮發酸組成分析，前處理之方 法依Dilallo et al.(1961)並參考「美國標準水質檢驗法」（Standard Methods ，19th ed.）中有機酸之萃取方法修改而成，詳細萃取流程如下：
1.取水樣 8ml，以 HCl 酸化至 pH 2.0。
2.加入 2ml 乙醚，並充分混合均勻。
3.以離心機（3000rpm）離心 5 分鐘。
4.取上層液 1 µl 作水質分析。
而氣體層析儀的操作條件如下：
Hp 4890 Gas Chromatograph 1.檢測器（FID）：175 ℃
2.載流氣體：N2(流速：2 ml/min)
3.層析管柱：30m ×0.25mm ID，max.temp.250 ℃之毛細管柱 4.管柱填充物：FON 10% on 80/100 mesh Ceilite 545（A）
5.操作溫度：
(1)Injector 200℃。
(2)Oven 45℃停留3分鐘後以30℃/min升溫至200℃停留2分鐘。
(3)Detector 200℃。
五、MLSS 測定
將 Whatman Glass Microfiber Filters GF/B 濾紙置於 105℃的烘箱內，乾燥 24 小時，冷卻後秤重，得 W0（mg）。再由各個反應槽之取樣口，取出反應槽中之污
泥，以吸量管量取 A mL 污泥以濾紙過濾，再次於 105℃的烘箱內，乾燥 24 小時，
冷卻後秤重，得 W1（mg）。由（W1–W0）的差值，在除以過濾污泥之體積（A/1,000 L），即可得單位反應槽體積的生物量大小（mg/L）。
六、菌種之觀察
（一）以位相差顯微鏡與螢光顯微鏡觀察反應槽之菌相
於試程穩定狀態下，將反應槽中之基質取出，在分別以位相差顯微鏡與螢 光顯微鏡觀察、照相。試驗步驟如下(林明瑞，1989)：
1.將反應槽中之樣品塗抹於載玻片上，蓋上蓋玻片。此時須注意抹上之生物污 泥不宜太厚，並避免留有過多水分，以減少在螢光顯微鏡觀察時所造成的背 景螢光干擾，因而影響菌相觀察。
2.將樣品置於顯微鏡的樣品檯上，進行顯微鏡的觀察、照相。先進行螢光顯微 鏡的菌相觀察與照相，接著再轉換至位相差顯微鏡的狀態下，進行同一位置 的菌相觀察與照相。本研究中顯微鏡使用的放大倍率是 600 倍。在菌相觀察 照相中，使用的位相差與螢光顯微鏡為 Nikon ECLIPSE E600，操作條件為 Combination Name UV-2A，Dichroic Mirror 400，Barrier Filter 420。
（二）以掃描式電子顯微鏡（SEM）觀察反應槽之菌相
於試程穩定狀態下，將反應槽中取出樣品，以醋酸纖維濾紙過濾，使樣品 附著在濾紙上並剪下一小片濾紙，經以下前處理步驟後，再以掃描式電子顯微 鏡觀察、照相。前處理之實驗步驟如下(林明瑞，1990)：
1.將樣品滴上醛類固定液（以 0.1M 磷酸緩衝溶液（pH7.0）稀釋 25％戊二醛
（Glutaraldehyde）溶液至 2.5﹪），而後將樣品密封並置於 4℃下進行固定 2.5 小時。
2.隨後進行移除醛類固定液作業，以 0.1M 的磷酸鹽緩衝溶液連續浸洗三次，
每次約 10 分鐘。
3.以不同濃度的酒精溶液，進行一系列脫水。酒精的濃度變化依次為 30％、50
％、70％、90％、95％、100％、100％、100％共計進行八次脫水每次均脫水
10 分鐘。
4.以臨界點乾燥儀（Critical Point Dryer，CPD）JUMBO SERIES Ⅱ E3100，
進行臨界點乾燥。（委託操作）
5.將樣品以雙面膠貼在樣品檯(stub)上，進行鍍金膜反應約 75 秒。（委託操作）。
6.以掃描式電子顯微鏡(TOPCON ABT 150S)觀察照相，加速電壓 15kv，工作距 離 15cm。