Nitrogen去除效率分析

圖4.13 為 SRT 12 d 及 SRT 10 d 兩組 MBR 之 Nitrogen 處理效率趨 勢圖，進流水 NH₃-N 平均為 46 mg/L，在經過 MBR 系統之後，其出流水 NH₃-N 均可在 10 mg/L 以下。其主要原因乃由於 MBR 可以設定延長 SRT 並截留污泥於反應槽內，故可使生長較緩慢之自營性硝化菌可以累積生長 在反應槽內，使得 NH3-N 去除效率可以提昇

(

Visvanathan et al., 2000;

Delgado et al., 2002)。MBR 其污泥平均膠羽粒徑較一般傳統生物程序小，

故 氧 氣 及 基 質 傳 輸 效 率 較 好 ， 亦 可 增 加 NH3-N 去 除 效 率 (Ng and Hermanowicz, 2005)。此外，本研究中氮化物以氨氮居多，硝化作用比較 容易發生。

本研究NH3-N 平均去除效率為 95%，SRT 12 d 及 SRT 10 d 兩組 MBR 在SRT 為 12 及 10 天下，其 NH3-N 並無明顯差異，推測原因可能為 SRT 差距太小，效益顯示不出來。Duan et al. (2009) 利用合成廢水做為原水並 改變不同SRT 為 10、5 及 3 天下發現其 NH3-N 去除效率並無明顯差異，

與本研究結果相符。而SRT 12 d 及 SRT 10 d 兩組 MBR 在薄膜通量 5.95、

7.14 及 8.93 LMH 下其 NH3-N 出流水質並無明顯差異。Ahn and Song (2000) 利用都市污水為原水比較在薄膜通量 20、40 及 60 LMH 下，其對於出流 水水質之影響，研究結果顯示薄膜通量對於NH₃-N 去除效率無明顯影響，

與本研究結果相符。

2009/2/25 4/30 5/120 6/30 7/10 8/1 8/17 9/20

Effluent at SRT 10 d Effluent at SRT 12 d Influent 8.93 LMH 7.14 LMH 7.14 LMH

5.95 LMH

2009/2/25 4/30 5/120 6/30 7/10 8/1 8/17 9/20 20

2009/2/25 4/30 5/120 6/30 7/10 8/1 8/17 9/20 20

4.2.7 薄膜積垢速率與單位過濾面積滲透液量分析

圖4.14及表4.9 為 SRT 12 d 及 SRT 10 d 兩組 MBR 在不同薄膜通 量下其TMP 趨勢圖及薄膜積垢、化學藥洗週期及出水滲透液量比較。當薄 膜通量從5.95 LMH 提升至 7.14 LMH ，其薄膜積垢速率、化學藥洗週期 及出水滲透液量差異並不明顯，當薄膜通量再提昇至8.93 LMH 時，其 TMP 上升速率快速增加約兩倍，如圖4.14所示。此乃由於薄膜通量的增加，其 吸引壓力會造成物質在薄膜表面上快速累積，造成薄膜積垢速率上升 (Kimura et al., 2008; Lebegue et al., 2009)。Germain et al. (2005) 於 5.5-33 LMH 間改變六種不同通量，結果顯示隨著通量的增加，其薄膜積垢 速率呈現指數上升，此結果與Guglielmi et al. (2007) 之結論相同。由圖4.15 薄膜通量與積垢速率趨勢圖可以發現，兩組MBR 其薄膜通量在 5.95 及 7.14 LMH 時，其薄膜積垢速率差異並不明顯，然而由於實驗組數的關係，只能 保守估計7.14 LMH 為一臨界通量點。

SRT 12 d 及 SRT 10 d 兩組 MBR 在 SRT 為 12 及 10 天下，其 SRT 控制為12 天其薄膜積垢速率略大於 SRT 控制為 10 天，如圖 4.16所示。

Lee et al. (2003) 及 Han et al. (2005) 改變 SRT 為 20 、40 及 60 天與 30、

50、70 及 100 天，皆發現薄膜積垢速率隨著 SRT 增加而上升，與本研究 結果相符。

2009/2/250 4/30 5/12 6/30 7/10 8/1 8/17 9/20

5.95 LMH 7.14 LMH 8.93 LMH

SRT 12 d

MBR B without backwash

MLVSS (mg/L) 2156 1898 2568 2043 1554 1689 1461 1768 Cycle time (d) 65 63 37 70 78 80 38 85 Permeate per

filtration area (m³/m²)

9.44 10.13 7.03 10.70 11.38 12.86 7.34 13.10

1Repeat

67 

10

0 2 4 6 8

0 4 8 12 16

20 SRT 12 d

SRT 10 d

Fouling r a te (10

11

/m/d)

Flux (LMH)

  圖4.15 薄膜通量與積垢速率趨勢圖

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0

3 6 9 12 15

F ouling rate (10

11

/m/d)

MLSS (mg/L)

  圖4.16 MLSS 與薄膜積垢速率趨勢圖

 

69 

由於SRT 增加時，污泥濃度的提高，不僅增加膠體顆粒物質與薄膜接 觸之機會，亦將使得污泥黏滯度增加，使得薄膜積垢速率增加 (Visvanathan et al., 1997; Lee et al., 2003)

。Yigit et al. (2008)

亦指出 MLSS 於 4600-12600 mg/L 範圍中，其薄膜出水通量從 120 LMH 降至 57 LMH，隨 MLSS 濃度增加，污泥顆粒將變小，且使得胞外聚合物濃度增加，進而造 成薄膜積垢。

表4.10 為本研究與文獻上薄膜積垢速率之比較，Liu et al. (2005) 及 Matošić et al. (2008) 其薄膜積垢速率皆較本研究低，推測原因為長時間的 SRT 會使胞外聚合物中的有機碳及蛋白質成分減少，積垢隨 SRT 增加而減 少 (Nuengjamnong et al. 2005)，且其薄膜通量又較本研究低，故薄膜積 垢速率較本研究低。Fan and Zhou (2007) 其薄膜積垢速率則較本研究高，

推測原因為其薄膜通量較本研究高，其吸引壓力會造成物質在薄膜表面上 快速累積，造成薄膜積垢速率上升。

 

表4.10 文獻上與本研究薄膜積垢速率比較 Fouling rate (m^-1/d) SRT (d) Flux (LMH) Reference

4.03 x 10¹⁰ 250 7.5 Matošić et al. (2008) 7.24 x 10¹⁰ infinite 4.5 Liu et al. (2005) 2.30 x 10¹¹ 8 20 Grelier et al. (2006) 2.16-5.04 x 10¹³ 20 10 Fan and Zhou (2007) 5.33-9.60 x 10¹¹ 10-12 5.95-8.93 In this study  

在文檔中 模型廠薄膜生物反應系統處理低碳氮比廢水之研究 (頁 77-83)