phenol 探討

4.3.2.1 HRT 6下之處理效率 (1)25℃時之處理效率

在 25℃及 HRT=6 之環境下，其可由圖 4.3.2.1 得知在第一段 濾床內，pH8 對 phenol 之降解率最低。此與圖 4.3.1.1 降解趨勢相 同其結果顯示 pH 高於 7 對酚類之去除效率較佳。而其去除率高亦

表示濾床內之生物相可處理本濃度之廢水。

TIME (hour)

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.1不同酸鹼度對phenol去除之影響(25℃,HRT=6小時) (2)30℃時之處理效率

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.2不同酸鹼度對phenol去除之影響(30℃,HRT=6小時)

4.3.2.2 HRT 4時之處理效率 (1) 25℃時之處理效率

由圖 4.3.1.4 可知在 HRT 為 4 小時下，pH7 之去除效果最高，

為 82%，而其餘兩者去除率差不多。而 pH8 之廢水在第二段濾床 中間之降解率不再上升其原因應為在進水區微生物處理效果最佳 處之水中溶氧供應不足，使得其去除率無法提升。

0 10 20 30 40 50 60 70

0 2 4

TIME (hour)

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.3不同酸鹼度對phenol去除之影響(25℃,HRT=4小時) (2) 30℃時之處理效率

在圖 4.3.2.4 中，酚類降解率仍以 pH8 者最高，為 83%，而 pH7 之降解率在第一段無法提升，應為水中溶氧濃度太低所致。

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 2 4

TIME(hour)

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.4不同酸鹼度對phenol去除之影響(30℃,HRT=4小時)

4.3.2.3 200mg/l時之處理效率

由圖 4.3.2.5 可知，在水中酚類濃度為 200mg/l、25℃及 HRT=6 小時下，pH8 之廢水具有較高之去除率，但其在第一段之去除率 最低，而降解率在第二段才大幅提升之現象應為第一段水中溶氧 不足，而在第二段之曝氣提升溶氧所導致。由其降解量可發現其 去除之量超過濃度為 100mg/l 所去除之量。由於擴散作用是以濃度 梯度為驅動力，因此提升廢水中酚之濃度，對增加其擴散效率而 導致其去除效率增加之假設將須由另一更高之濃度之實驗來獲得 解答。

0 10 20 30 40 50 60 70

0 3 6

TIME (hour)

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.5不同酸鹼度對phenol去除之影響 (25℃,HRT=2小時,phenol=200mg/l)

4.3.2.4 400mg/l時之處理效率

在濃度為 400mg/l 下，酚類之去除效果極差，其處理效率如圖 4.3.2.6 所示，由於酚類為具毒性物質，在高濃度下會對生物產生 抑制性。由實驗結果得知，此環境下之溶氧為好氧環境，且接觸 時間亦為最長。此操作條件下，在第一段生物濾床內之去除率以 pH7 最低，而其餘兩者之去除率差異不大。在與 200mg/l 比較下，

可發現雖在 200mg/l 之環境下與 400mg/l 之環境下之總去除效率不 同，但其去除之總量則差不多。故其去除率無法再增加之原因應 為微生物已到達其飽和有機負荷，若增加生物濾料，相信可再提 升其降解之量。此外，由於 Haldane equation 中描述之有毒物質濃 度增加會導致生物活性下降甚至死亡。若出現抑制現象，則其所 去除之總量則應下降，則在濃度為 200mg/l 下所去除之量應較濃度 為 400mg/l 去除之多，但由結果得知兩者之去除總量差不多。由此 可知在本系統在酚濃度達 400mg/l 時，仍具有一定之去除效果。

0 5 10 15 20 25 30 35

0 3 6

TIME(hour)

phenol removal percentage(%)

pH6 pH7 pH8

圖 4.3.2.6不同酸鹼度對phenol去除之影響 (25℃,HRT=6小時, phenol=400mg/l)

4.3.2.5 分結論

酚類在水中會解離出氫離子，而在鹼性溶液下其解離量將提 升。酸鹼度增減是否會影響 phenol 之降解率，需加以進一步之分 析探討才可得知。但在實驗結果方面，提升 pH 的確可提升 phenol 之降解率。且溫度提升亦可增加其去除效率。在處理較高濃度時，

溶氧仍為主要限制因子，若是提供足夠溶氧，相信可更提升處理 效果。在濃度為 400mg/l 之討論下，若呈現 Monod equation，則在 提升足夠之基質濃度時，生物細胞之比生長率將為一定值，此時 之基質消耗率為最大。由於濾床內生物濾料之表面積有限，故濾 床內之有作用之生物量亦有限，此即可解釋高濃度下酚之去除率 不高之現象。也就是供過於求而導致去除率不甚理想。若提升微 生物數目，也就是提供更多表面積供微生物生長，即可增加去除 效果。此亦可解釋 200mg/l 之現象，基質降解主要還是以微生物為 主。雖濃度增加可提供梯度驅動力，但微生物之比基質利用率為

一定值，此時若擴散入之量太大，亦造成供過於求之現象，對去 除效果之提升並無有效之幫助。但若供給之量恰等於消耗之量，

其對去除效果則有相當之貢獻。但若是呈現 Haldane equation，由 於 200mg/l 及 400mg/l 之去除量相當，故酚濃度在 200mg/l 及 400mg/l 間將出現最佳濃度以達到最佳去除效果，且此效果將較已 知之去除率 29.5%高。故本系統在 pH8 或 pH6 且酚濃度小於 400mg/l 之情況下，對去除酚具有良好之效果。