第三章 研究方法
3.4. 實驗程序
本研究如同前述第 3.2 節研究架構中所述,以最佳可行控制技術評估步驟為主 架構並配合圖 3-3 之化學沈澱實驗流程執行,當進行至技術可行性分析階段時,將 進行數項化學沈澱瓶杯實驗並輔以反應曲面法實驗設計,針對欲研究之實驗因子,
依據實驗設計組合改變其操作條件。整個實驗流程如圖 3-3 所示,取 6 個 500 mL 之燒杯,倒入 400 mL 的配置水樣;依據所選用之藥劑,計算其 Ca/P 莫耳比理論加 藥量,在不同之pH 條件下,以快混攪拌速度 200 rpm,時間 10 min;慢混攪拌速度 20 rpm,時間 30 min 下完成實驗,並將水樣靜置沈澱 30min 後,取其上層液利用日 本Toyo Advantec No.5A 濾紙過濾,最後將待測水樣置入分光光度計中,測其磷酸 根殘餘濃度。
在進行化學沈澱瓶杯實驗時,由於不同的藥劑具有不同的處理效果,而正確的 選用藥劑及添加量,對於實務上在進行廢水處理時,具有降低污泥產量及運轉成本 之效用。因此本研究之化學沈澱瓶杯實驗,將針對在藥品易取得性、實用性與實際 運轉成本考量下,選定氯化鈣及氫氧化鈣等藥劑作為實驗用藥,實驗中將改變不同 的操作條件,觀察主要污染物之去除處理效果,藉以確定其對污染物之去除率及最 經濟之藥劑用量,而整個實驗進行所需運用之資源,詳細說明如下:
3.4.1. 實驗水質
本研究之化學沈澱瓶杯實驗水質來源,如前述1.2節研究目的中第二段所述,主 要是利用高濃度鋁蝕刻廢液,依適當比例稀釋調配後,進行模擬本案例廠廢水處理 系統調和池中之水質狀況。表3-1為本案例廠每月委外檢測放流水水質狀況說明。
表 3-1 本案例廠每月委外檢測放流水水質狀況一覽表
項目 單位 出現最大值 出現最小值 平均值
水溫 ℃ 26.2 19.6 24.4 ± 3
pH - 7.7 6.3 6.9 ± 0.5
BOD mg/L 6.4 1.0 3.8 ± 3 COD mg/L 29.3 8.9 16.6 ± 10 TKN-N mg/L 14.6 0.58 5.1 ± 7 NO2--N mg/L 0.183 0.005 0.07 ± 0.08 NO3--N mg/L 6.54 2.37 4.2 ± 2
TP mg/L 28.9 14.6 23.4 ± 7 F- mg/L 5.87 1.42 4.38 ± 2
SS mg/L 12.8 5.3 7 ± 4
註:數據統計期間,西元 2006.07~2007.03。
3.4.2. 實驗設備
本研究進行化學沈澱瓶杯實驗時,預計會使用之設備器材,如表3-2所示。
表 3-2 實驗設備一覽表
編號 項目 型式 廠牌 國別
1. 混凝實驗機 JT-6 精工 台灣
2. 分光光度計 DR/4000U HACH 美國 3. IC 離子層析儀 DX-100 Dionex 美國 4. pH meter MP-6100 G & B 美國
5. 電子天平 AE200 AND 日本
6. 真空過濾裝置 SA55JXGTD-4144 EMERSON 美國 7 高溫爐(烘箱) OF-01 JE10 TECH 韓國
3.4.3. 實驗藥品
本研究進行化學沈澱瓶杯實驗時,預計會使用之藥劑,主要分為混凝、中和及 分析時用藥,詳如表3-3所示。
表 3-3 實驗藥品一覽表
編號 藥劑名稱 偵測範圍 分子量 用途
1. CaCl2.2H2O N/A 147.02 混凝
2. Ca(OH)2 N/A 57.08 混凝
3. NaOH N/A 41 中和
4. HCl N/A 36.5 分析/中和
5.
分析磷酸鹽藥包,成分包含 (1) Ascorbic Acid
(2) Potassium Pyrosulfate (3) Sodium Molybdate
0.5~25 mg/L 94.97 分析