TW200800812A - Method of treating wastewater - Google Patents

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200800812 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種利用膜分離活性污泥法對有機性廢水 進行處理之方法。 【先前技掏 作為廢水處理方法之一，有下述膜分離活性污泥法， 即’將膜濾筒浸潰於活性污泥槽中，藉由過濾對活性污泥 與處理液進行固液分離。該方法可將活性污泥濃度（Mixed

Liquor Suspended Solid，以下稱為MLSS)自 5000 極其提高 為20000 mg/1並進行固液分離。因此，具有可縮小活性污 泥槽之谷積或者可縮短活性污泥槽内之反應時間的優勢。 又，由於利用膜進行過遽，故而處理水中不會混入懸浮固 體（Suspended Solid，以下有時稱為SS)。因此，無需最終 沈澱槽，可減少處理設施之用地面積。又，由於無論活性 污泥之沈降性之良否均可進行過濾，故而亦可減輕活性污 泥之管理。膜分離活性污泥法具有如此多之優點，近年來 正急速普及。 膜濾筒中使用有平膜或中空線膜。尤其中空線膜之膜自 身之強度較鬲，故而因與自有機性廢水混入之夾雜物之接 觸而導致的對膜表面之損害較少，可經受長時間的使用。 進而，亦具有可進行逆洗之優勢，即，使過濾水等媒質向 與過濾方向相反之方向喷出而去除膜表面之附著物。然 而，由於活性污泥或活性污泥中之微生物代謝所生成之生 物源聚合物附著於膜面，而導致有效膜面積減少，而過濾 118903.doc 200800812 必須屢次進行逆洗 效率降低。因此， 定過濾之問題。 而有無法長時間穩 針對如此之問題 報（專利文IU)中揭干有 開2000·157846號公 用空氣等之^ 中空線職筒之下部進行利 曝孔之方法。該方法藉由膜之振動效果與因氣 泡向上方移動而引起 u風 膜間之活性… j離附著於臈表面及 、 /可比嘁聚物或自原水進入之夾雜物，防止苴等

:積。具體而言，例如於中空線膜滤筒之下部設置；： 衣t於下部裱側黏接固定層設置複數個貫通孔，藉由來 ^慮同下部之曝氣而於下部環内形成空氣積存，藉此利用 複數個貫通孔使氣泡均等地產生。 y而，有機性廢水中之有機物濃度t變動激烈時，或氧 化劑、酸性液體及鹼性液體等流入活性污泥槽内時，有時 微生物會將異常量之代謝產物（稱為生物源聚合物）排出至 體外。若生物源聚合物異常高濃度之狀態持續，則曝氣已 無法充分剝離附著於膜外表面之生物源聚合物，而導致膜 過濾阻力上升。 另一方面，於日本專利特開2005-40747號公報（專利文獻 2)中揭示有一種測定生物處理槽（曝氣槽）中之生物源聚合 物量，適時降低生物處理槽中之生物源聚合物量而欲防止 過剩的聚合物附著於膜面之方法。該方法中，求出C〇D (chemical oxygen demand，化學需氧量）值代用為生物源聚 合物量。然而，COD值中亦包含可直接通過膜之小孔的有 機物之值。因此，會導致將因生物源聚合物之附著而引起 118903.doc 200800812 之膜面積減少之風險評價得過大於實際情況，而進行使生 物源聚合物超過'需要地降低之作業 處理之作業效率降低。 從而有可能會使廢水

進而，於曰本專利特開2002-1333號公報（專利文獻3)中 揭示有一種減少存在於生物處理槽内之包含高分子有機化 合物之過濾性阻礙成分的方法。該方法中，添加凝聚劑後 利用濾材分離過濾阻礙成分，或進行離心分離而廢棄過濾 性阻礙成分。因此該方法係非常麻煩之方法。 一 [專利文獻1]曰本專利特開2000_157846號公報 [專利文獻2]曰本專利特開2005-40747號公報 [專利文獻3]曰本專利特開2002-1333號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 因此，本發明之目的在於提供一種適當評價因生物源聚 合物之附著而引起之膜面積減少之風險，防止膜過濾阻力 之上升且有效地對廢水進行處理之方法。 [解決問題之技術手段] 本發明者們進行專心研究之結果發現，附著於膜外表面 而阻礙過濾之物質為糖，其中為以糖醛酸為主成分且分子 量數十萬至數百萬之生物源聚合物。又發現，若對相對於 活性污泥量之有機物量進行增減，則亦可控制活性污泥之 水相中的生物源聚合物。即，本發明之廢水處理方法如下 所述。 <1〉一種廢水之處理方法，其特徵在於，其包括： 118903.doc 200800812 流入步驟，使有機性廢水流入收納有含微生物之活性污 泥的活性污泥槽中；以及 、 分離㈣’以上述活性污泥槽對上述有機性廢水進行生 物性處理，並利収置於該活性污泥槽中之分離膜裝置對 處理液進行固液分離；且

於上述分離步驟中，將上述活#W：、$t 打上疋/古〖生汚泥之水相中之糖濃度 維持於設定值内。 <2>如上述1之廢水之處理方法 s 处万沄其中上述糖濃度為糖醛酸 如上述1或2之廢水之處理方 处王乃凌，其中於上述分離步驟 中’增減相對於上述活性污泥槽申 曰 ，死僧中之活性巧泥量的有機物 ϊ，以使該糖濃度維持於上述範圍内。 <4>如上述3之廢水之處理方沐 —、 蜒理方法，其中藉由增減流入上述活 性污泥槽中之有機性廢水量， A者增減流入上述活性污泥 槽中之有機性廢水量及經分離 、、壬m 刀離膜裝置固液分離之過濾液向 右 進仃上述相對於活性污泥量之 有機物1的增減。 <5>如上述3之廢水之處 度及/或活性污泥體積 有機物量的增減。 理方法，其中藉由增減活性污泥濃 而進行上述相對於活性污泥量之 <6>如上述之廢水之處理 定值係根據分離膜裝置 ，、糖濃度之設 <過4Flux值而決定。 <7>如上述1、2、3、6中 以具有大於上述分離膜二之廢水之處理方法’其中 刀離膜裝置之分離膜之孔徑的遽材過濾上 118903.doc 200800812 述活性污泥，並測定所得濾液中的糖濃度，藉此求出上述 活性污泥之水相中之糖濃度。 [發明之效果] 根據本發明之廢水處理方法，藉由監測活性污泥槽中之 糖濃度及/或糖醛酸濃度，可掌握導致膜阻塞之生物源聚 合物的量，當糖濃度及/或糖醛酸濃度變高時，可藉由降 低B〇D-SS負荷而防止分離膜之阻塞，從而可長時間穩定 :進行固液分離。另一方面，當糖濃度及/或糖醛酸濃度 遠低於設定值時’亦可使B〇D_ss負荷上升至糖濃度及/或 糖酸酸濃度上升至接近設定值為止。因此，可提高廢水處 理作業之效率。 【實施方式】 本發明之廢水處理方法包括：流人步驟，其使有機性廢 水流入收納包含微生物之活性污泥的活性污泥槽中；以及 分離步驟’其對於在該活性污泥槽中進行了生㈣理之處 理液’藉㈣置於活性污泥槽中之分離膜裝置對該處理液 進行固液分離。 於流入步驟中，且右白、4 A、工Μ、一、 八有自抓入活性汀泥槽中之有機性廢水 去除夾雜物之前處理設備或調節流人活性污泥槽中之有機 性廢水之流量的流量調節槽等…於分離步驟中，且 對廢水進行生物處理之活性笮：ρ播 a 之活^泥槽、以及對經處理之液體 進行固液分離之膜分離裝置、 λ 衣罝用以抽出過濾液之吸引泵 等。 於流入步驟中，對於粗略地 玄陈Γ季父大固形分等之有機 118903.doc -10 - 200800812 性廢水，一面於活性污泥槽中以固定之流量進行流量調整 一面送入活性污泥槽中。於該活性污泥槽中，藉由活性污 泥中之微生物而分解有機性廢水中之有機物（b〇d成分）。 /舌性污泥槽之大小以及有機性廢水在活性污泥槽中之停留 %間根據有機性廢水之排水量、或該廢水中之有機物濃度 而決定。又，活性污泥槽中之活性污泥濃度可設定為5〜i5 左右。於分離步驟中，藉由分離膜裝置對活性污泥槽中之 活性污泥與有機性廢水進行固液分離。設置於活性污泥槽 之浸潰型分離膜裝置係由分離膜及集水部所構成，進而設 置裙套。自鼓風機將氣體送入裙套而使上述膜搖動，又， 使水流衝撞上述膜面而給予裁剪力，藉此防止阻塞。分離 膜裝置之集水部配管於吸引泵，藉由吸引泵於膜之内面與 外面產生壓力梯度而達成固液分離。 用於分離膜之膜濾筒可使用平膜、中空線膜等眾所周知 之分離膜。其中，中空線膜之膜自身之強度較高，因與有 機性廢水中之夾雜物之接觸而膜表面所受之損害較少，可 經受長時間的使用，此方面較好。又，過濾膜亦可藉由使 過濾水等向與過濾方向相反之方向噴出而去除膜表面之附 著物，藉此進行逆洗。分離膜裝置不僅可浸潰於活性污泥 槽内而設置，亦可連接於活性污泥槽而設置。因此，本方 法不僅為浸潰型膜分離活性污泥法，亦可應用於將分離膜 裝置設置在與活性污泥槽不同的槽中之情形或者加壓型分 離膜裝置之情形。該等方法之情形時，使活性污泥於活性 污泥槽與分離膜裝置之間循環，並使濃縮液返回活性污泥 118903.doc -11- 200800812 槽。分離膜亦可根據需要而設為複數個系列。藉由設為複 數個系列，亦可對應於每一分離膜系列進行分離作業或停 止分離作業，因此可調整廢水處理速度。 作為上述廢水處理方法之處s中所使用之裝置，例如可 列舉圖1所示之裝置。 首先，流入活性污泥槽内之有機性廢水1利用前處理設 備2而去除夾雜物之後，暫時貯留於流量調整槽3中，並以 固定之流量自流量調整槽3供給至活性污泥槽（曝氣槽）4。 於活性污泥槽4中，藉由進入槽中之活性污泥中之微生 物而分解去除有機性廢水1中之有機物（BOD成分）。活性污 泥槽4中的活性污泥混合液之固液分離係在浸潰於槽内之 分離膜裝置5中進行。於分離膜裝置5之下部設置有裙套6 以及鼓風機7，且自鼓風機將氣體送入該裙套。於分離膜 裝置5中經處理之過濾液9由吸引泵8所吸引，根據需要而 於滅菌槽10中進行消毒之後作為處理水丨丨而流出。於活性 污泥槽4中，微生物分解b〇d成分並且將代謝產物放出至 體外。對於該微生物之代謝產物即以糖或蛋白質為主成分 之生物源聚合物而言，尤其於有機物過剩地流入活性污泥 槽中之情形時’或者流入水中之有機物濃度之變動劇烈之 情形時’若氧化劑、酸性液體及鹼性液體等流入活性污泥 槽内則微生物會顯著地將生物源聚合物排出至體外而促使 分離膜阻塞。於本發明中，收納於活性污泥槽4中之活性 污泥之水相中的糖濃度較好的是，可藉由測定糖醛酸濃 度’而適當評價由生物源聚合物阻塞分離膜之風險。 118903.doc •12- 200800812 對於耩由利用本發明古 水，可列舉食品工Jt二Γ處理而獲得效果之廢 水、澱粉…水iT工廠廢水、洗劑工廠廢 /τ、 * 五腐工廠廢水等，當係BOD為100 mg/L以上之廢水時更為有效。 於本發明中，必猪腾一 # — 、、，性巧泥之水相中之糖濃度維持在 权疋值内。此處，上述糖濃 1ΛΠ /τ、 褥/辰度之叹疋值之上限必須設為 叫卩下。當超過該值時，生物源聚合

活性污泥對膜之阻塞較為顯著，過㈣力較高。較好的$ 上述糖濃度之設定值之上限㈣mg/L以下，更好的是5〇 mg/L以下’最好的是約30 mg/L。 可以說糖濃度越低則越難以對臈造成阻塞，此方面較 好丄但廢水處理能力會隨之降低。考慮到廢水處理能力^ 阻基之平衡，糖濃度之下限必須設為5 ，較好的是設 為10 mg/L，更好的是約2〇 mg/L。 °又 進而，若取代糖濃度而將糖醛酸濃度維持在上述設定值 内，則可進一步準確掌握膜之阻塞風險，Ifcb方面較好。尤 其，當流入活性污泥槽之有機性廢水為較多地含有糖之廢 水時，若使用糖濃度作為阻塞物質之指標，則除了作為2 物源聚合物之糖以夕卜’亦可測定出源、自有機性廢水之糖， 故而有可能會導致過大地評價阻塞物質之量。若於此時测 定糖醛酸濃度，則可更準確地評價阻塞。糖醛酸濃度之更 好的上限為50 mg/L以下，更好的是3〇 mg/L以下，進而較 好的疋20 mg/L以下，最好的是10 mg/L。糖醛酸濃度之較 好的下限為3 mg/L以上，更好的是5 mg/L以上。 118903.doc -13- 200800812 進而，各濃度較好的是根據過濾Flux而決定。於本發明 中，過濾Flux-般設為〇.!〜！ 〇 m/D，若設為〇 4〜〇 8瓜①， 則可有效地進行廢水處理，此方面較好。作為此時之糖濃 度之基準’最好的是設為以下範圍。 在將分離膜裝置之過濾^⑽設為02 m/D時，為8〇 mg/L 以下 在將分離膜裝置之過濾汛⑽設為〇·4 m/D時，為5〇 mg/L 以下 在將分離膜裝置之過濾^⑽設為〇·6 m/D時，為3〇 以下 在將分離膜裝置之過濾Flux設為〇·8 m/D時，為i〇 mg/L 以下 再者，所謂0.6 m/D之過濾F1UX，係指使〇·6 y之過濾液 以24小時通過每丄m2之過濾面積的運轉。 糖濃度之測定方法並無特別限定，例如可列舉藉由苯酚 硫酸法進行測定，並利用以葡萄糖製作之檢量線而決定之 方法。 於測定糖濃度及/或糖醛酸濃度之情形時，較好的是， 藉由濾紙等具有大於分離膜裝置之分離膜之孔徑的濾材對 活性污泥進行過濾而獲得污泥過濾液之後立即進行測定。 藉由該操作，僅活性污泥中之懸浮物由濾材所捕捉，而糖 成分通過濾紙。因此，若測定該過濾液中之糖濃度及/或 糖醛酸濃度則可更準確地測定成為阻塞膜之物質之生物源 聚合物的濃度。 118903.doc -14- 200800812 濾材之孔徑較好的是分離膜裝置所具備之分離膜孔徑的 5倍以上，更好的是10倍以上。又，較好的是將分離膜裝 置所具備之分離膜之孔徑的約100倍以下設為上限，更好 的是濾材之孔徑之上限為10 μπι。進而，親水性原材料對 於糖成分之吸附較少，此方面較好。作為如此之濾材，例 * 如可使用以纖維素作為原材料之濾紙。

^ 糖醛酸濃度可按照NELLY BLUMENKRANTZ, GUSTAV ASBOE-HANSEN 著「New Method for Quantitative • Determination of Uronic Acid」 ANALYTICAL BIOCHEMISTRY54卷，484〜489頁（1973年發行）所揭示之 方法，藉由使用作為聚糖醛酸之一的聚半乳糖醛酸所製成 之檢量線而進行測定。具體而言可按照下述程序進行。 1) 用試管取0.5 mL之污泥過濾液及既知濃度之聚半乳糖醛 酸水溶液，分別添加3.0 mL之0.0125 Μ之Na2B407濃硫 酸溶液。 2) 將1)之各液體充分搖晃，並於沸騰熱水浴中加熱5分 鐘，其後於冰水中冷卻20分鐘。 3) 於2)之各液體中添加50 pL之0.15% m-羥基二苯之0.5% . NaOH溶液。 4) 將3)之各液體充分攪拌後放置5分鐘，測定該等之520 rnn吸光度，將既知濃度之聚半乳糠醛酸水溶液值與污泥 過濾液之值進行比較而求出濃度。 糖濃度及/或糖醛酸濃度之經時性變化，例如可藉由數 小時〜數天1次等對糖濃度及/或糖醛酸濃度進行定期測定 118903.doc -15- 200800812 而求出。 藉由疋j丨生之糖濃度及/或糖醛酸濃度之測定，而可獲 知糖辰度及/或糖盤酸濃度即生物源聚合物之濃度變高， 可於膜產生阻塞之雨製定對策。最好的是一直監視糖濃度 及\或糖醛酸濃度，並將其調整在規定範圍内。 為使活性巧泥之水相中的糖濃度及/或糖醛酸濃度處於 =定值内，例如可列舉使相對於活性污泥槽中之活性污泥 里的有機物里增減[kg]之方法。其稱作b〇d_ss負荷，作為 上述有機物里之指標，使用每〗天流入活性污泥槽之 [kg/天]。 兔月者專發現’ bOD-ss負荷與活性污泥之水相中的糖 濃度及/或糖醛酸濃度有較深關係。BOD-SS負荷較高係表 不成為餌之有機物相對於微生物之量更多地存在之狀況。 右為如此之狀況，則微生物活躍地進行代謝，會過剩地排 出成為阻塞物質之生物源聚合物即糖。相反，若微生物處 於饑餓狀態，則代謝活動縮減，而不會排出生物源聚合 物。進而，考慮到微生物會消耗糖，故而糖濃度更低。 因此’當糖濃度及/或糖駿酸濃度變高時，可降低B〇D_ ss負荷，當糖濃度及/或糖醛酸濃度變低命，可提高B〇D_ SS負荷。其結果可防止生物源聚合物對膜之附著，不會引 起膜阻塞而可持續穩定地進行固液分離。 作為BOD-SS負荷之增減方法，可使活性污泥槽内中之 有機物量增減。作為具體方法，可列舉如下方法。例如， 可列舉（1)使流入活性污泥槽内之有機性廢水之量增減之方 118903.doc -16 - 200800812 法’·（2)使流人活性污泥槽内之有機性廢水量以及由分離膜 裝置固液分離之過攄液之活性污泥槽外排出量增減之方 法’以及（3)使過濾減之方法等。

再者’使有機物量增減之方法並不限定於上述方法，亦 可考慮如下方法。例如可考慮：藉由使用濾材分離固形之 有機物而自有機性廢水去除有機物量之方法；減少剩餘污 泥抽出量而使活性污泥濃度上升之方法，即藉由控制剩餘 巧泥抽出量而使活性污泥濃度增減之方法；降低活性污泥 槽之液面高度而減少存在於此處之活性污泥量之方法，即 藉^控制活性污泥槽之液面而控制活性污泥容積使活性污 泥量增減之方法；以及向活性污泥槽中添加水之方法等。 其中，使流入活性污泥槽内之有機性廢水之量增減之方 法最簡便，故而較好。具體而言，藉由減少流入活性污泥 槽内之有機性廢水之量，彳降低糖濃度及/或糖酸酸濃 度。另一方面，當糖濃度及/或糖醛酸濃度低於設定值 時，藉由使流入活性污泥槽内之有機性廢水量增加，可使 糖濃度及/或糖醛酸濃度上升。藉此，可防止分離膜之阻 基’並且可提高廢水處理之效率。 流入活性污泥槽内之有機性廢水之增減量與b〇d_ss負 荷之增減量必須對應於每一欲進行處理之有機性廢水而決 定。例如，於將流入活性污泥槽内之有機性廢水量減少為 例如一半時，即，將B〇D_ss負荷減少為一半時，可掌握 糖濃度及/或糖醛酸濃度以何種程度變化之傾向。根據所 獲得之傾向，決定以何程度增減有機性排水量。 118903.doc -17- 200800812 具體之有機性廢水之增減量根據活性污泥槽之大小或活 性污泥之種類等具體問題具體分析，例如當糖濃度及/或 糖駿酸濃度上升時，作為基準，將BOD-SS負荷下降至0.02 kg-B〇D/(kg·天），則糖濃度及/或糖醛酸濃度可於丨週左右 下降至原濃度之一半左右。 如上所述，於糖類、蛋白質及核酸等生物源聚合物中， 附著於分離膜表面而產生阻塞的主要係糖尤其係以糖醛酸 為主成为之聚合物。因此，如本發明所述，藉由將糖濃度 及/或糖駿酸濃度維持在設定值内，可防止生物源聚合物 附著於膜表面而使膜過濾阻力上升。由於分離膜出現任何 阻塞均必須進行清洗，若使用本發明之方法，則可將其頻 度抑制為最小限度。又，由於使用糖濃度及/或糖醛酸濃 度來評價膜面積減少風險，故而亦檢測可通過分離膜之生 物源聚合物可避免過大地評價風險。因此，以必需且充分 之程度防止生物源聚合物附著於分離膜，亦可防止廢水1 理之作業效率降低。 [實施例] 以下對本發明之實施例進行說明，但本發明並不限定於 該專實施例。 (附著於分離膜之生物源聚合物之特定） 利用以下方法，當利用膜分離活性污泥法對自製糖工廠 與洗劑4所排出之錢性廢切行處料，特定會阻塞 分離膜之物質。 & 首先利用具有1叫孔徑之濾紙（ADVANTECH公司，纖 118903.doc -18· 200800812 維素製，5C(商品名））對包含有機性廢水之活性污泥進行過 濾，利用具有0.1 μπι孔徑之中空線膜（旭化成化學公司製 造，PVDF製，膜面積0.02 m2，有效膜長度15 cm，内徑/ 外徑：0.6/1 ·2 mm)將所獲得之濾液（以下稱為污泥濾液）過 濾9分鐘，將1分鐘逆洗作為1個循環進行7個循環。 過濾阻力Rc存在下式（I)之關係。對上述膜過濾實驗之結 果所獲得之值（膜間差壓、黏度、Flux)進行描繪，對 Ρη/(μ：ί)與η之關係繪製出近似線，由該傾斜度求出Rc。 Ρη/(μΙ)= nxRc .........(I) 於式（I)中，11表示過濾循環數，？11表示第11循環之膜間差 壓之平均值[Pa]，μ表示水之黏度[Pa_s]，J表示Flux[m/D]。 渡液中之糖濃度係藉由苯紛硫酸法而測定。於製作檢量 線時，使用葡萄糖並決定濃度。其結果如圖2所示，已知 所計算出之過濾阻力值與濾液中之糖濃度成正比關係。 另一方面，對於糖醛酸濃度，按照上述「New Method for Quantitative Determination of Uronic Acid 」 ANALYTICAL BIOCHEMISTRY54 卷，484〜489 頁（1973 年 發行）之方法，並按以下程序而求出聚半乳糖醛酸濃度。 具體而言按下述程序進行。 1) 用試管取〇·5 mL之污泥濾液以及既知濃度之聚半乳糖醛 酸水溶液，分別加入3.0 mL之0·0125 Μ之Na2B4〇7濃硫 酸溶液。 2) 將1)之各液體充分搖晃，並於沸騰熱水浴中加熱5分 鐘，其後於冰水中冷卻20分鐘。 118903.doc -19- 200800812 3) 於2)之各液體中添加5〇吣之〇15%瓜-羥基二苯之〇5% NaOH溶液。 4) 將3)之各液體充分攪拌後放置5分鐘，測定該等之 nm吸光度，將既知濃度之聚半乳糖醛酸水溶液值與污泥 濾液值進行比較而求出濃度。 、/、、、π果如囷4所示，可知上述污泥濾液中之糖濃度與作 -為糖之一種的糖醛酸濃度大致成正比關係。 進❿冑於膜過渡前之液體及膜過遽後之遽液，將藉由 高速液體層析法而測定分子量分佈所得之結果分別示於圖 5及圖6。圖5及圖6之橫軸，係對分子量既知之各種ρνΑ實 她回速層析法，求出所輸出之保持時間與分子量之關係， 並使用该關係將橫軸所表示之保持時間換算成分子量並加 以記載的。如圖所示可知，圖5中，於分子量數十萬至數 百萬之。p刀中存在之峰值的高度在圖6中變小，藉由膜過 渡而減少具有該分子量之物質。 φ 根據以上結果，可推定，膜分離活性污泥法中之膜阻塞 物質係以糖為主成分之分子量為數十萬至數百萬之含糖醛 酸聚合物。 ' 又’於污泥渡液中，使用以40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、10() mS/Li4種濃度溶解聚半乳糖醛酸而得之液體 測定過濾阻力。其結果，如圖2所示可知，將聚半乳糖醛 酸溶解而得之液體之傾斜度大於活性污泥濾紙濾液。即， 可知，糖中較多地含有糖醛酸之液體的過濾阻力較大。 另一方面，按照日本專利特開2〇〇5-4〇747號公報（專利文 118903.doc -20- 200800812 獻2)之方法，利用與上述相同之濾紙對活性污泥進行過 慮求出所獲件之濾、液COD、與使用上述中空線膜進一步 對該過濾液進行過濾而獲得之濾液之c〇D之差，作為c〇d 差值，並描繪於圖3中。於c〇D差值之中，亦含有基於可 通過膜之成分的值，故而可知，對於過濾阻力i，若比較 糖濃度，則採用了 COD差值之情形的誤差較大。 因此，右測定活性污泥之水相中的糖濃度更好的是糠醛 酉文/辰度，則可準確地評價生物源聚合物中附著於分離膜表 面之物質之量。 (確認可控制糖濃度） 可確認，利用以下方法，藉由增減B〇D_ss負荷而可控 制活性污泥之水相中的糖濃度。 首先，藉由圖1所示之步驟，以連續運轉之方式對製糠 工廠廢水、洗劑工廠廢水、及豆腐工廠廢水之3種有機性 廢水進打膜分離活性污泥處理。利用水稀釋該等廢水，藉 此使bod_ss之值發生變化，測定出各種]3〇〇-88負荷下之 活性污泥之水相中的糖濃度及糖醛酸濃度。糖濃度係藉由 苯紛硫酸法對利用濾紙（ADVANTECH公司，纖維素製， 5C(商品名））過濾活性污泥後獲得之液體進行測定，並藉由 利用葡萄糖所製作之檢量線而求出。又，糖醛酸濃度係按 述相同之私序’並耩由聚半乳糖盤酸之檢量線而求 出。使用與上述相同之中空線膜作為分離膜而進行膜分離 處理。 將所獲得之結果示於圖7。當活性污泥槽中之B〇d-SS負 118903.doc -21- 200800812 荷較高時，糖濃度及糖醛酸濃度亦變高，相反若將b〇d_ SS負荷設定得較低，則糖濃度及糖·酸濃度變低。 由以上可確認，藉由控制B〇D_ss負荷之極其簡單之步 驟’可控制糖濃度及糖醛酸濃度以將糖濃度及糖醛酸濃度 維持在設定值内。 (實施例1及比較例1) 於圖1所示之步驟中，藉由膜分離活性污泥法並以連續 運轉之方式對BOD為750 mg/L之製糖工廠之廢水進行處 理。該廢水中之糖濃度及糖醛酸濃度分別為60 mg/L及〇 mg/L。 作為分離膜裝置5，使將孔徑〇· 1 μιη之精密過濾中空線 膜模組化之分離膜裝置（旭化成化學公司製造，PVDf製， 膜面積0 ·01 5 m2 ’有效膜長度15 cm，内徑/外徑·· 〇 6/1 2 mm)浸潰於有效容積10 L之活性污泥槽4中。活性污泥槽中 之MLSS濃度固定設為1〇 g/L，活性污泥槽4中之廢水停留 時間設為18小時。處理開始時之過濾壓力為4 kpa。活性 污泥之液量一直設為固定，分離膜裝置5以同膜面積分成2 系列，任一過濾Flux均設定為〇·6 m/D，濾液排出至總量活 性污泥槽4外。對活性污泥槽4之水相中的糖濃度進行設 定，以使其上限為50 mg/L，下限為20 mg/L。又，將糖酸 酸濃度之上限設為18 mg/L，將下限設為5 mg/L。對膜之 曝氣係自膜模組之下部以200 L/h之流量送出空氣。 再者，糖濃度係藉由苯酚硫酸法對利用遽紙（孔經i μιη ; ADVANTECH公司，纖維素製5C)過濾活性污泥後獲 118903.doc -22· 200800812 得之液體進行測定，並藉由以葡萄糠所 出。又，糖駿酸濃度係按與上述相同之:作之檢量線而求 乳糖醛酸之檢量線而求出。 程序，並藉由聚半 圖8表示，以1天1次之方式對活性 度及糖酸濃度進行測定而獲得之έ 相中的糖’辰 讲的1、Η 、工1 、、"果。自運轉開始起經 過、力1週，活性污泥之水相中的糖濃 ,.键辰度及糖醛酸濃度急劇 上升’弟11天時糖濃度及糖醛酸濃声八 又刀別為50 mg/L及20

mg/L。因此，藉由停止分離膜裝 a = π、 之1個糸列而將過濾液 向活性污泥槽外之排出量以及向活性 〖生泥槽之流入廢水量 減少至一+，可使糖濃度及糖醛酸濃度分別降低至 mg/L以及5 mg/L。此後亦繼續以i個系列進行運轉，如圖8 所不，膜間差壓不會急劇上升而可穩定運轉。 使用與實施例i相同之系統對與實施例丨相同之廢水進行 處理。當處理開始後經過20天時’糖濃度為8〇 mg/]L，糖 醛酸濃度為35 mg/L，繼續進行該處理。如此，過濾壓力 超過25 kPa，而必須清洗分離膜。 (實施例2 )

於圖1所示之步驟中，藉由膜分離活性污泥法並以連續 運轉之方式對BOD為250 mg/L之製糖工廠之廢水進行處 理。該廢水中之糖濃度及糖醛酸濃度分別為3〇 mg/L及〇 mg/L。作為分離膜裝置5，使將孔徑〇·ι μιη之精密過濾中 空線膜模組化之分離膜裝置（旭化成化學公司製造，PVDF 製’膜面積0.015 m2，有效膜長度15 cm，内徑/外徑： 0·6/1·2 mm)浸潰於有效容積1〇 l之活性污泥槽中。MLSS 118903.doc -23- 200800812 濃度固定設為1 〇 g/L，活性污泥槽4中之廢水停留時門％為 1 8小時。處理開始時之過濾壓力為4 kPa。年' 右性污泥之液 量一直設為固定，設置1個系列之分離膜穿 、、 、义夏’過渡Flux 設定為0 · 6 m/D ’濾、液排出至總量活性污泥样4外對、、 污泥槽4之水相中的糖濃度進行設定，以使其上阳為7 mg/L，下限為10 mg/L。又，將糖醛酸濃度之上限設為加 mg/L，將下限設為5 mg/L。對膜之曝氣係自膜模組之下部 以200 L/h之流量送出空氣。 φ 糖濃度係與上述方式同樣，藉由苯酚硫酸法對利用濾紙 (孔徑1 μΐη; ADVANTECH公司，纖維素製，5C)過據=性 污泥後獲得之液體進行測定，並藉由以葡萄糖所製；之檢 置線而求出。又，糖醛酸濃度亦按與上述相同之程序，並 藉由聚半乳糖醛酸之檢量線而求出。 圖9表示，以1天丨次之方式對活性污泥之水相中的糖濃 度及糖醛酸濃度進行測定而獲得之結果。即便自運轉開始 • 起經過約1週，活性污泥之水相中的糖濃度及糖醛酸濃度 仍分別為5 mg/L及2 mg/L左右，遠低於設定值。因此，自 運轉開始起第8天時，使分離膜裝置之膜面積增設為至此 為止之2倍，並將向活性污泥槽之流入廢水量增加至2倍。 ^ 其後’糖濃度及糖醛酸濃度分別上升至20 mg/L及7 mg/L，但不會高於此。如此，即便將流入廢水量增加至2 倍’膜間差壓亦不會急劇上升而可穩定運轉。 (實施例3 ) 於圖1所示之步驟中，藉由膜分離活性污泥法並以連續 118903.doc -24- 200800812 運轉之方式對BOD為750 mg/L之澱粉工廠之廢水進行處 理。該廢水中之糖濃度及糖醛酸濃度分別為8〇〇 mg/L及〇 mg/L。該廢水中之糖濃度約為800 mg/L。作為分離膜，浸 潰與實施例2相同之分離膜裝置。MLSS濃度固定設為1〇 g/L，活性污泥槽中之製糖工廠廢水之停留時間為18小 時。活性污泥之量一直設為固定，設置1個系列之分離膜 裝置’過濾Flux設定為〇·6 m/D，過濾液排出至總量活性污 泥槽4外。對膜之曝氣係自膜模組之下部以2〇〇 L/h之流 量送出空氣。 糖濃度係藉由苯酚硫酸法對利用濾紙（孔徑1 μιη ; ADVANTECH製，5C)過濾活性污泥後獲得之液體進行測 定，並藉由以葡萄糖所製作之檢量線而求出。又，糖醛酸 濃度按與上述相同之程序，並藉由聚半乳糖醛酸之檢量線 而求出。 ί 初始過濾壓力為5 kPa。運轉開始第25天時，糖濃度換 算成葡萄糖為80 mg/L，測定糖醛酸濃度，換算成聚半乳 糖醛酸為17 mg/L。膜間差壓亦不上升，相對於初始之⑺ kPa ’運轉第25天為13 kPa。如此可知，測定糖醛酸濃度 可更準確地預測阻塞。 (實施例4) 利用與實施例1相同之方法，對與實施例i中所處理者相 同之廢水進行處理。再者，作為分離膜裝置5，使用將孔 徑^ μΐη之精密過濾中空線膜模組化之分離膜裝置（旭化成 化學公司t，PVDF製，膜面積ο· m2，有效膜長度15 118903.doc -25- 200800812 cm，内徑 /外徑：0.6/1.2 mm)。 於各實施例中，以1天1次之方式測定活性污泥之水相中 的糖醛酸濃度及糖濃度，對於此時之糖醛酸濃度，求出即 便自運轉開始起經過20天膜過濾壓力相對於初始壓力之上 升仍在10 kPa以内時的過濾Flux值。將結果示於表1。 表1 糖醛酸濃度 [mg/L] 糖濃度 [mg/L] 過濾Flux [m/D] 過濾壓Λ f [kPa] 初始 20天後 實施例4-1 7 9 0.8 4 11 實施例4-2 12 15 0.8 4 25 實施例4_3 18 28 0.6 4 9 實施例4_4 22 35 0.6 5 30 實施例4-5 28 47 0.4 5 10 實施例4-6 33 53 0.4 5 33 根據該實驗結果可知，糖醛酸濃度與Flux值的最好條件 如下所述。 在將分離膜裝置之過濾Flux設為0.8 m/D時，為10 mg/L 以下 在將分離膜裝置之過濾Flux設為0.6 m/D時，為20 mg/L 以下 在將分離膜裝置之過渡Flux設為0.4 m/D時，為30 mg/L 以下 [產業上之可利用性] 本發明提供一種可適當評價因生物源聚合物附著於膜表 面而導致有效膜面積減少之風險，防止膜過濾阻力上升並 且高效地對廢水進行處理之方法。因此，可有效地用於各 118903.doc -26- 200800812 種工廠廢水等的再生處理。 【圖式簡單說明】 圖1係表示進行本發明之廢水處理方法之系統之一例的 方塊圖。 圖2係活性污泥之濾紙過濾液中的糖濃度與膜過濾陴力 '之關係。 ^ 圖3係活性污泥中的C0D差值與膜過濾阻力之關係。 圖4係活性污泥之濾紙過濾液中的糖醛酸濃度與糠濃度 •之關係。 圖5係活性污泥之濾紙過濾液之gpc圖表。 圖6係對活性污泥之濾紙過濾液進行膜過濾後之gpC圖 表。 圖7係活性污泥之水相中的b〇D-SS負荷與糖濃度之關 係。 圖8係表示實施例1中之膜間差壓、糖濃度及流入廢水量 0 之經時變化的圖。 圖9係表示實施例2中之膜間差壓、糖濃度及流入廢水量 之經:時變化的圖。 ，【主要元件符號說明】 1 有機性廢水 2 前處理設備 3 流量調整槽 4 活性污泥槽（曝氣槽） 5 中空線膜型分離膜裝置 118903.doc -27- 200800812 6 裙套 7 鼓風機 8 吸引泵 9 過濾、液 10 滅菌槽 11 處理水 12 污泥抽出 泵

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Claims (1)

1. 200800812 十、申請專利範圍·· 1. 一種廢水之處理方法，其特徵在於，其包括： 流入步驟，使有機性廢水流入收納有含微生物之活性 污泥的活性污泥槽中；以及 分離步驟，以上述活性污泥槽對上述有機性廢水進行 生物性處理，並利用設置於該活性污泥槽中之分離膜襞 置對處理液進行固液分離；且 於上述分離步驟中，將上述活性污泥之水相中之糖濃 度維持於設定值内。 1 2. 如請求们之廢水之處理方法’其中上述糖濃度為糖醛 酸濃度。 3. 如請求項!或2之廢水之處理方法，其中於上述分離步驟 中:增減相對於上述活性污泥槽中之活性污泥量的有機 物量，以使該糖濃度維持於上述範圍内。 4. 如請求項3之廢水之處理方法，其中藉由增減流入上述 活性㈣槽中之有機性廢水量，或者增減流人上述活性 :泥槽中之有機性廢水量及經分離媒裝置固液分離之過 =㈣外之排出量，而進行上述相對於活性 巧泥Ϊ之有機物量的增減。 5·如請求項3之廢水之處理方 ^ ^ . 法其中猎由增減活性污泥 之有機物量的增減。 進仃上述相對於活性污泥量 6·如請求項1或2之廢水之處理方法， 宕佶在扭祕 居其中上述糖濃度之設 疋值係根據分離膜裝置之過遽⑽值而決定。 118903.doc 200800812 如明求項1、2、3、6中任一項之廢水之處理方法，其中 以具有大於上述分離膜裝置之分離膜之孔徑的濾材過濾 上述活性污泥，並測定所得濾液中的糖濃度，藉此求出 上述活性污泥之水相中之糖濃度。

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