為與 1-L 量筒、B-LGSC 之載體嵌合成效評比，本研究乃以 C-LGSC 進 行批次沉降試驗，評估載體嵌合對於污泥沉降性與放流水質之改善成效，
污泥沉降性分析有二部份，首先分析V0之改善成效，與1-L
量筒、B-LGSC 試驗結果評比，再以固體通量演算法分析 C-量筒、B-LGSC 的沉降數據，評估 載體嵌合技術應用於實場的成效，最後檢測上澄液SS 與 COD，分析放流 水質之改善成效。
7-1 污泥沉降性分析
Table 7-1 分別為 1-L 量筒、B-LGSC 與 C-LGSC 之 V0、CV、V0增加率 與單位載體V0增加率的分析結果，如Table 7-1 所示，三種工具之 V0皆隨 載體劑量增加而提升，B-LGSC 與 C-LGSC 於不同劑量比，其 V0皆明顯高 於1-L 量筒，顯示 1-L 量筒因管壁效應，導致嚴重低估 V0，影響評估載體 成效的準確性，B-LGSC 之 V0高於LGSC，依 6-3-2 節，B-LGSC 與 C-LGSC，受管壁效應的影響甚微，而 C-LGSC 採用之污泥濃度為 3.5 g/L，明 顯高於B-LGSC 的 2.7 g/L， V0之改善成效，會受污泥濃度或沉降性變異而 影響，如Table 7-1，1-L 量筒與 B-LGSC 之污泥度相近，1-L 量筒於不同劑 量比之V0，其CV 介於 0 % ~ 21.7 %，B-LGSC 之 V0，其 CV 皆低於 5 %，
顯示於B-LGSC 中，污泥沉降初期較為穩定，原因可能為 B-LGSC 採底部 注入污泥，較不受流況影響，1-L 量筒由頂端開口注入污泥，因而導致污泥 於沉降初期不穩定，C-LGSC 之 V0，其CV 介於 8.1 ~ 35.4 %，明顯高於 1-L 量筒與 B-1-LGSC。本研究為進行批次沉降，需將污泥由管柱頂端批次注 入，由於C-LGSC 高度達 1.6 m，導致污泥於沉降初期相當不穩定，未添加 載體時，CV 達 35.4 %，隨載體劑量增加，CV 亦隨之遞減，由此研判，載
Table 7-1. 本研究沉降工具載體嵌合沉降數據分析結果 載體添加重量比
(%) 沉降數據
0 8 16 25 33 42
初始沉降速度 (cm/min)
C-LGSC 0.10 0.13 0.18 0.22 0.25 0.29 B-LGSC 0.41 0.63 0.76 0.82 0.90 0.93 1-L 量筒
0.03 0.03 0.04 0.06 0.08 0.09 三重複沉降速度 CV (%)
C-LGSC 35.4 23.6 12.9 10.9 9.4 8.1 B-LGSC 4.7 2.8 2.5 2.3 3.7 3.6 1-L 量筒 21.7 0.0 0.0 9.1 6.9 16.4 沉降速度增加率 (%)
C-LGSC - 33 83 116 150 190 B-LGSC - 68 84 100 119 127
1-L 量筒 - 11 48 133 207 244
單位載體劑量比速度增加率 (%)
C-LGSC - 4.1 5.2 4.7 4.5 4.5
B-LGSC - 8.5 5.3 4.0 3.6 3.0
1-L 量筒 - 1.3 2.8 5.1 6.1 5.7
*污泥濃度：1-L 量筒為 2.7 g/L，B-LGSC 為 2.7 g/L，C-LGSC 為 3.5g/L 利用 Table 7-1 之數據，繪出 1-L 量筒、B-LGSC 與 C-LGSC 三種評估 工具之V0增加率與載體劑量比之關係圖，結果如Figure 7-1。1-L 量筒於劑 量為8 % 與 16 % 時，V0增加率明顯低於 B-LGSC 與 C-LGSC，當劑量超 過25 %，1-L 量筒之 V0增加率突增，明顯高於B-LGSC 與 C-LGSC，顯示
以1-L 量筒為沉降工具，將低估低劑量載體對 V0之改善成效，；但當劑量 提高且克服管壁效應時，V0增加率則大幅增加，嚴重高估高劑量載體V0之 改善成效。如Figure 7-1，C-LGSC 之 V0增加率高於 B-LGSC，且隨著劑量 增加而穩定提升，且管壁效應對B-LGSC 與 LGSC 的影響甚微，因此 C-LGSC 之 V0增加率較高，亦導因於污泥濃度或污泥沉降性的差異。根據 figure 3-3，本研究之載體，粒徑介於 1-2 µm 之間，小於蔡 (2004)、陳 (2005) 所用之載體 (1-10 µm)，雖然淘洗程序相一致，由於本研究無法取得 與前期研究相同之建砂，導致載體粒徑不同有所差異，因此污泥濃度或污 泥沉降性的差異，固然會影響載體嵌合技術之成效，而載體粒徑的差異亦 可能為影響因素之一。
0 50 100 150 200 250 300
0% 8% 16% 25% 33% 42%
carrier dosage ratio, % S ettlin g v elo city in crea se ra te, %
1L量筒 B-LGSC C-LGSC
Figure 7-1. 本研究三種沉降工具於各載體劑量比之 V0增加率 本研究依單位載體劑量比 V0增加率，推算1-L 量筒、B-LGSC 與 C-LGSC 之最佳劑量。1-L 量筒之單位載體 V0增加率介於1.3 % ~ 6.1 %，最佳 載體劑量為33 %；B-LGSC 之污泥濃度與 1-L 量筒相近，最佳劑量僅 8 %，
1-L 量筒受管壁效應影響，使最佳劑量明顯偏高，顯示載體嵌合技術若應用 於實場，完全不受管壁效應影響，應可再減少載體添加量；C-LGSC 因污泥 濃度偏高與沉降特性的差異，影響載體改善成效，因此最佳載體劑量為16
%，結果顯示，相同處理場之活性污泥，仍須於不同時間點，進行載體嵌合 試驗，取得最新沉降數據，以推算適當之載體添加劑量。
為探討載體嵌合於實場之成效，本研究乃依 Table 6-2 設定 Q、X、
XR，並以固體通量演算法分析C-LGSC 之沉降數據，推算不同載體劑量，
實場之理論設計、操作參數。
Table 7-2. 以固體通量演算法分析 C-LGSC 載體嵌合沉降數據所得之實場理 論設計及操作參數
載體添加重量 (%) 設計操作參數
0 8 16 25 33 42 極限固體通量 SFL
(kg/m2-day) 38 58 95 123 156 198 終沉池表面積 AT
(m2) 1,807 1,184 719 551 434 340 迴流污泥比r 0.91 0.89 0.87 0.86 0.85 0.85
排泥速率 U
(m/day) 6.05 9.04 14.55 18.77 23.60 29.91 迴流污泥量QR
(m3/day) 10,934 10,701 10,458 10,343 10,248 10,155 廢棄污泥量QW
(m3/day) 533 650 770 829 875 922 固體停留時間SRT
(day) 12 8 6 5 5 4
如 Table 7-2 所示，隨劑量增加，SFL亦提升0.5 ~ 4.3 倍，顯示添加載 體可有效改善造紙廢水活性污泥於實場終沉池的沉降性，終沉池AT可縮小 0.5 ~ 4.3 倍，且可有效提升終沉池去除率，甚至減少處理場用地，節省成 本。本研究亦以Q、QR、QW等數據，推算理論 SRT，結果顯示，理論 SRT 隨著載體劑量增加而遞減，說明載體嵌合技術亦可有效縮短SRT，改善污 泥沉降性。
7-2 放流水質分析
為了解載體嵌合改善放流水質的成效，本研究乃於 C-LGSC 之污泥批 次沉降完成後，取出並檢測上澄液中的SS 及 COD，檢測結果如 Table 7-3 所示，SS 平均為 12 mg/L，COD 平均為 100 mg/L，皆符合我國該行業放流 水標準，且較該場放流水SS 平均為 30 mg/L，COD 為 120 mg/L 為低。
Table 7-3. C-LGSC 嵌合試驗上澄液 SS 及 COD 檢測結果 載體添加重量比
(%) 放流水質指標
0 8 16 25 33 42 AVG
實測 SS (mg/L) 14 14 11 11 11 10 12
實測COD (mg/L) 147 88 77 112 96 83 100
依 Table 7-3 繪成載體添加量與 SS、COD 關係曲線，如 Figure 7-2 所 示，上澄液SS 與 COD 兩者皆隨著載體劑量增加，而呈現下降的趨勢，顯 示載體嵌合技術，可有效改善造紙廢水處理場之放流水質，根據COD 的變 動趨勢，載體嵌合改善放流水COD 的成效，有其臨界值存在，而臨界值高 於COD 理論處理極限，則導因於未完全去除的 SS，所貢獻的 COD。
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0 8 16 25 33 42
Carrier dosage ratio, %
SS , m g /L
0 30 60 90 120 150 180
COD , m g /L
SS COD
Figure 7-2. C-LGSC 載體添加量與 SS、COD 關係曲線