TW200837023A

TW200837023A - Method of wastewater disposal

Info

Publication number: TW200837023A
Application number: TW96135616A
Authority: TW
Inventors: Daisuke Okamura; Tomotaka Hashimoto
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-09-16
Also published as: CA2663986A1; RU2009114841A; EP2065343A4; US8097161B2; AU2007298198B2; CA2663986C; EP2065343A1; KR101158964B1; CN101516790A; US20090308809A1; CN101516790B; WO2008035710A1; RU2426697C2; KR20090018666A; EP2065343B1; JP5208750B2; JPWO2008035710A1; TWI361796B; AU2007298198A1

Description

200837023 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種利用進行有機性廢水處理之浸潰型膜分離活性污泥法之廢水處理方法。 .【先前技術】作為廢水處理方法之一種之膜分離活性污泥法，係將膜匣/又潰於活性污泥槽中，藉由過濾而進行活性污泥與處理液之固液分離之方法。該方法可將活性污泥濃度（MLSS: Mixed LiqUOr Suspended Solid，混合液懸浮固體）自 5〇〇〇 mg/1提高至極高之20000 mg/丨進行固液分離，故具有可縮小活性污泥槽之容積、或者可縮短活性污泥槽内之反應時間之優點。又，因用膜進行過濾故於處理水中未混入有浮游物質（SS : Suspended Solid，懸浮固體），由此無需最終沈舨槽，可減少處理設施之用地面積，與活性污泥之沈積性之良否無關均可進行固液分離，故具有亦可減輕活性污泥管理之負擔等眾多優點，近年來迅速普及。膜E可使用平板膜或中空織維膜。膜分離活性污泥法中，有時因活性污泥中之微生物代謝之生物聚合物、活性污泥自身、或廢水中所含之夾雑物等附著於膜表面上，導致有效之膜面積減少，過濾效率降低，由此無法長時間穩定地㈣。此時，有時進行對㈣方向之反方向喷出過遽水等介質以除去膜表面之附著物之反洗。先前，為了避免於該膜表面及膜之間積存活性污泥凝聚物或夾雑物等’自膜匣之下部進行利用空氣等之曝氣，藉 124253.doc 200837023

由膜之振動效果及氣泡向上方移動之攪拌效果，而使活性巧泥凝聚物或夾雑物等自臈表面或膜間剝離。例如曰本專利特開2_7846號公報(專利文獻”中揭示有具有如下特徵之中空織維膜匣：於曝氣時，為了使中空織維膜於容許範圍内以最大限度振幅進行振動，分別❹頭以防水之方式固定於中空織維膜束之其中一個端部外周，且使側緣以防水放水之方式固定於中空織維膜束之另一個端部外周，艮頭側之中空織維膜端部之中空部開^，側緣側之中空織維膜端部之中空部密封，且於側緣側接著有複數個貫通孔。然而，若不根據流人活性污泥槽之有機性廢水之組成來適當地設定活性污泥處理條件，則即使進行曝氣或反洗亦有時無法進行穩定之隨分離。可認為其原因在於微生物分泌較多之堵塞膜之成分。另一方®，可藉由冑活性污泥濃度上升或減少流入至活性污泥之有機物量，或者設定較低之膜過濾通量，從而不易產生堵塞。然、而’若過度地運用該方法，則存在廢水處理效率降低之問題。 [專利文獻1]日本專利特開2000_157846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可藉由於膜堵塞之前適當評估堵塞之風險，採取必要且充分之對策，而穩定且咼效地進行活性污泥與處理液之固液分離之方法。 124253.doc 200837023 [解決問題之技術手段] 本發明者進行積極研究之結果發現，附著於膜外表面上之阻礙過濾之物質係以糖為主成分之分子量為數十萬至數百萬之生物聚合物。進而，本發明者發現，有機廢水之生物降解性之難易，依存於藉由生物分解而測定有機物濃度之生化需氧量（BOD，Biochemical Oxygen Demand)，與可測定有機性廢水中所含之幾乎全部有機成分之總有機碳 (TOC，Total Organic Carbon)、總需氧量（TOD，Total Oxygen Demand)、或使用重鉻酸卸之化學需氧量（COD (Chemical Oxygen Demand)Cr)之比，由此研究如下方法，即求出BOD與TOC、TOD或CODCr之比作為γ值，使用γ值適當地評估膜之堵塞風險。其結果發現，於對γ值為0.6以上且未滿1.5之難生物降解性之有機性廢水進行處理時，若將BOD_污泥負荷設為 0.05-0.06x(5-0.6)[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]以下，則糖濃度不會上升。又發現，若於γ值為Ι·5^γ<2·5時，將BOD-污泥負荷調整為 0.1·0·12χ(δ-0·6)[(kg/天）BOD/kg-MLSS]以下，且於對γ值為2.5以上之易生物降解性（ready biodegradability) 之有機性廢水進行處理時，將BOD-污泥負荷設定為0.3-〇.24x0-〇.6)[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]以下，則糖濃度不會上升，可穩定地持續過濾。其中，δ表示平均膜過濾通量。所謂平均膜過濾通量是指1天中之每單位膜面積之流量，藉由將自過濾流量減去反洗流量所得之值除以膜面積而求出該平均膜過濾通量。 124253.doc 200837023 若根據該等式，則可藉由減少平均膜過濾通量δ而提高 BOD-污泥負荷之上限值。由此，本發明者們亦確認，即使糖濃度上升，若減少膜過濾通量亦可穩定地持續運轉。其中BOD-污泥負荷用下述式表示。 * BOD-污泥負荷 = (BODx平均膜過濾通量X膜面積）/(MLSSX活性污泥容積）根據式可明白，BOD-污泥負荷，係每單位污泥重量 ( (MLSS濃度X活性污泥容積），於1天中流入活性污泥槽之 BOD成分之量，且表示每1天中單位微生物所擔負之BOD 成分之量。單位為（kg/天）_BOD/kg-MLSS。又，γ=ΒΟΌ/(αχβ)， β係選自上述有機性廢水中之總有機碳量（TOC)[mg/L]、使用重鉻酸鉀之化學需氧量（CODCr)[mg/L]、總需氧量 (TOD)[mg/L]中之一個量， , BOD表示上述有機性廢水中之生化需氧量[mg/L]， \ α係基於β之調整係數，於β 選擇TOC之情形時，設α=1·0 . 選擇CODCr之情形時，設α=0·33 選擇TOD之情形時，設α=0·33。即，本發明係關於如下者： [1] 一種廢水處理方法，其包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及 124253.doc 200837023 分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述机入步驟之4，根據表示上述有機性廢水之有機物總量之指標及励值求出卿_污泥負荷之上限值，且將上述活性巧泥槽之B0D_污泥負荷調整為不超過上述上限值； [2] —種廢水處理方法，其包括： e \ 流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，且利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述流入步驟之前，根據表示上述有機性廢水之有機物總量之指標與BOD值之比率，及上述分離膜裝置之平均膜過濾、通ΐ，求出BOD-污泥負荷之上限值，且將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為不超過上述上限值； [3] —種廢水處理方法，其特徵在於包括：流入步驟’使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述有機性廢水之γ值為〇·6$γ<1.5時，將上述活性污 124253.doc -10- 200837023 泥槽之BOD-污泥負荷調整為〇〇5_〇〇6χ(δ 〇 6)[(kg/天）· BOD/kg-MLSS]以下[其中，設γ=ΒΟϋ/(αχβ)， β表示選自上述有機性廢水中之總有機碳量（T〇c)[mg/L]、 • 使用重鉻酸鉀之化學需氧量（C〇DCr)[mg/L]、總需氧量 (TOD)[mg/L]中之一個量， BOD係上述有機性廢水中之生化需氧量， α係基於β之調整係數，於β (: 選擇TOC之情形時，設α=10 選擇CODCr之情形時，設α=〇 33 選擇tod之情形時，設; 又，將δ设為上述分離膜裝置之平均膜過濾通量，單位為 m3/(m2·天）]; [4] 一種廢水處理方法，其特徵在於包括：々’L入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及 ί, 刀離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置， Α其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且 • 於上述有機性廢水之γ值為1 ·5 ^γ<2·5時，將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為〇」_〇 12χ(δ·〇 6爪kg/天卜 BOD/kg-MLSS]以下[其中，从δ設為與上述[3]相同]; [5] —種廢水處理方法，其特徵在於包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性 124253.doc • 11 · 200837023 污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，制該活性污泥槽或者設置於其後奴之为離膜裝置對該活性污泥進行固液分離丨且於上述有機性廢水之γ值為⑷.5時，將上述活性污泥槽之BOD /亏，尼貞荷調整為〇 3_〇 24χ(δ_〇 6)[(kg,天）-⑽魔& MLSS^下[其中’將γ及δ設為與上述[3]相同];

[6]如上述[3]至[5]中任—項之廢水處理方法，其中該廢水處理方法包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及分離步驟’於上述活性污泥槽中制上述活性污泥對上述有機性廢錢行生物處理，利㈣活性污泥槽或者設置於其後段之分㈣裝置對㈣性污泥進行固液分離；且所:上述有機性廢水之γ值為γ<().6時，藉由將丫值較高之物貝混合於上述有機性廢水中，而使混合後之有機性廢水之 γ值為Q0.6[其中將γ設為與上述[3]相同]; []上述[1]至[6]中任一項之廢水處理方法，其中藉由使選自由活性污泥濃度、活性污泥容積、流入至活性污泥槽 2有機物量、平均膜過㈣量及膜面積所組成之群組中之 :者以上增》咸，而冑整上述活性污泥槽之卿-污泥負何； ⑻如上述[3]至[6]中任—項之廢水處理方法，其中於上述 _、匕槽之BOD·污泥負荷超過所計算出之污泥負 124253.doc • 12 - 200837023 :值的情形時，減少平均臈過據通量，將該励_ 負L何之上限值調整為超過該活性污泥槽之獅-污泥貞何，及 [9]如上述[3]至[6]中任一項廢 β ^、一、貝1饜水處理方法，其中於上述 /十污泥槽之BOD-污泥負荷超過々 # 貝π、10所计异出之BOD-污泥負何之上限值的情形時，藉由佶、一丁糟由使選自由活性污泥濃度、活性 π泥容積、流入至活性污泥槽之有機物量及膜面積所組成

、中之者以上增減，而將該活性污泥槽之污泥負荷調整為低於該上限值。 [發明之效果] 根據本發明’藉由有機性廢水之γ值適當地評估堵塞之八險基於此來调整B0D_污泥負荷，藉此可於該堵塞風險較高時，預先抑制活性污泥槽中膜之堵塞…於該風險較低之情形時，彳充分地活用固液分離能力並提高固液分離效率。可藉由調整MLSS濃度、活性污泥容積、流入活性〉可泥槽之有機物量及膜面積而簡單地控制B〇D-污泥負荷。即，例如，於難生物降解性之有機性廢水之情形（丫值較低之情形）時，可藉由增加活性污泥量，或減少流入活性污泥槽之有機物量，而相對於流入之有機物量設定較夕之微生物量，且設定更低之B〇D_污泥負荷。另一方面於易生物降解性之有機性廢水之情形（γ值較高之情形）時’因可設定更高之BOD-污泥負荷之上限值，故可相對於流入之有機物量設定較少之微生物量，提高固液分離效率 0 124253.doc -13- 200837023 又，可藉由減少平均膜過濾通量s ’而提高b〇d_污泥負荷之上限值。由此，即使將B0D•污泥負荷之上限設定為超過實際上之BOD-污泥負荷之值，亦可預先防止膜之堵塞。 ' 通常，於流入難生物降解性之有機性廢水時，若以易生物降解性之有機性廢水之條件進行處理，則有可能導致處理水之水質惡化。然而，根據本發明之方法，可藉由調整處理條件，而確保固定且良好之處理水質。【實施方式】以下對本發明之廢水處理方法之較佳實施形態進行說明。奋^發明之廢水處理方法，例如可利用圖丨所示之裝置而貝施。圖1中，流入至膜分離活性污泥槽内之有機性廢水 :，於藉由精細網篩或滾動篩等預處理設備2除去夾雜物之後’暫時蓄積於流量調整槽3中。其後，因將分離膜裝置之膜㈣通量保持為固$，故可將該有機性廢水i自流量調整槽3以固定之流量供給至膜分離活性污泥槽（曝氣槽）4 〇膜刀m污泥槽（曝氣槽）4中，微生物分解除去有機苽欠1中之有機物（BOD)。利用浸潰於槽内之浸潰型分離膜裝置5進行膜分離活性污泥槽4中之活性污泥混合液之固液刀離，過濾液9視需要於滅菌槽1〇中進行消毒後，成為處理水1 1。膜刀離活性泥槽（曝氣槽）4中，微生物分解有機性廢 124253.doc -14- 200837023 水中之BOD成分且繁殖。如上所述本發明者發現，對流入活性污泥槽之有機性廢水進行水質分析（BOD及TOC或CODCr或TOD之測定），採用TOC、CODCr*TOD中之任一者計算出γ值，且求出依存於γ值之BOD-污泥負荷之上限值，若將實際之BOD-污泥負荷值控制於該上限值以下，則可避免分離膜堵塞之風險。有機性廢水之γ值之經時變化，可藉由例如於數天至數週間以例如1次來定期測定BOD、TOC、TOD、CODCr值，且求出 BOD/TOC、BOD/CODCr、或 BOD/TOD 而簡單求出。通常，使用TOC、TOD、CODCr中之任一者之情形時，γ 均為大致相同之值。於各γ值相異，且各γ值所屬於適用不同式之範圍之情形時，業者可適當地選擇採用任一 γ值，但較好的是以更準確地測定有機物總量之順序，即TOD、 CODCr、TOC之優先順序採用。再者，BOD、TOC、TOD、CODCr之各值，可用例如JIS (Japanese Industrial Standard，日本工業標準）K 0102 中所記載之方法測定。於γ值為0.6以上且未滿1.5之情形時，即，難生物降解性之情形時，縮減自活性污泥槽之污泥抽出量使MLSS濃度上升，或者使流入活性污泥槽之有機性廢水量減少或稀釋，藉此將BOD-污泥負荷調整至0_05-0.06x(8-0.6)[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]以下。於γ值為1·5以上且未滿2.5之情形時，將BOD-污泥負荷調整至0.1-0.12><(5-0.6)[(1^/天）- 124253.doc -15- 200837023 kg MLSS]以下。於γ值為2·5以上之情形時，將b〇d_ 污泥負荷δ周整至〇·3_〇·24χ(δ_〇.6脉㊁/天^⑽驗^紙叫以下藉此，可防止分離膜之堵塞，並穩定且高效地持續利用分離膜進行固液分離而又不損害處理水之水質。又，若減小分離膜裝置之平均膜過濾通量δ，則可增大用上述各式求出之B〇D·污泥負荷之上限值。由此，即使將5值設定於提供超過實際BOD-污泥負荷之上限值之範圍亦可防止分離膜之堵塞，並穩定且高效地持續利用分離膜進行固液分離而又不損害處理水之水質。再者，因膜分離活性污泥槽（曝氣槽）4脫氮，故本發明亦適用於膜分離活性污泥槽為好氣槽-無氧槽之情形。又，分離膜裝置設置於活性污泥槽之後段之情形亦可適用本發明。 [實施例] 以下說明本發明之實施例，但本發明並未因此而受到限定。 (實施例1〜3，比較例1、2) 利用以下方法確認藉由調整BOD-污泥負荷而膜分離活性污泥法中之膜過濾通量變化。首先，使用製糖工廠廢水（γ值：1 ·9)、洗滌劑工廠廢水 (Ύ值：1_3)及豆腐工廠廢水（γ值：4.4)之3種有機性廢水進行膜分離活性污泥實驗，評估各種BOD-污泥負荷時之穩定膜過濾通量。分離膜裝置使用束紮有多根孔徑為〇· 1 μιη 之 PVDF (Polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯）製中空 124253.doc -16- 200837023 、哉維i精谂過濾膜且膜面積為0·0 1 5 m2之膜組件。膜用之曝氣係將空氣自膜組件之下部以2〇〇 L/h之流量送氣。其中，將穩定膜過濾通量定義為膜過濾壓力自運轉開始經過 20天’自初始壓力僅上升1〇 kPa#内時之膜過濾通量。結果表示於圖2中。任一情形下，於B〇D-污泥負荷較高時穩定膜過濾通量變低，反之若設定較低之B〇D_污泥負荷則穩定膜過濾通量變高。又，根據廢水之種類描畫不同之曲線’ BOD/TOC值即γ值為1·3之情形下，於b〇D-污泥負荷為0·03時，穩定膜過濾通量為〇·8 m/D(實施例1)， BOD-污泥負荷為〇〇6時穩定膜過濾通量為〇;3 m/D(比較例 1)。BOD/TOC值即γ值為1.9之情形下，於BOD-污泥負荷為〇·〇7時，穩定膜過濾通量為〇·7 m/D(實施例2)，於BOD-污 /尼負射為0.13時，穩定膜過遽通量為〇·2 m/D(比較例2)。 BOD/TOC值即γ值為4.4之情形下，即使BOD-污泥負荷為 0.12 ’穩定膜過濾、通量亦為〇·65 m/D(實施例3)。根據以上可確認，因不同之BOD/TOC值（=γ值），於藉由分離膜裝置進行固液分離之步驟中應設定之B0D_污泥負何不同。 (實施例4〜9，比較例3〜8) 將使孔徑為0.1 μιη之旭化成化學（股）公司製PVDF製精密過濾中空織維膜組件化而成之分離膜裝置，浸漬於活性污泥容積為10 L的活性污泥槽中，藉由膜分離活性污泥法來處理各種廢水。膜用之曝氣係將空氣自膜組件之下部以 200 NL/h之流量送氣。將活性污泥槽中之廢水之滯留時間 124253.doc -17- 200837023 設為1 8小時。1天進行1次廢水之水質分析。 (1)將膜面積設定為0.022 m2，膜過濾通量設定為〇·6 m/D，利用水將化學工廠廢水稀釋並調整至BOD : 3()() mg/L，且藉由膜分離活性污泥法處理該化學工廠廢水。計算出BOD-污泥負荷之上限值為0.05[(kg/天）-B〇D/kg_ MLSS]。此時之TOC為500 mg/L，γ值為0.6。藉由將MLSS 設為12000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為所計算出之上限值以下之0.03 3[(1<^/天）-：800/1^-]^1^8]。運轉開始後不久之膜過濾壓力為4 kPa。自運轉開始第20天之膜過遽壓力為10 kPa(實施例4)。因過濾壓力穩定，故若於第21天使MLSS降低至6500 mg/L，將BOD-污泥負荷設定為上限值以上之〇.〇61[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]，則於第25天過濾壓力達到30 kPa(比較例3)。其後，將膜組件洗淨，膜過濾通量設定為〇·35 m/D並運轉。求出BOD-污泥負荷之上限值為0.065[(kg/天）-BOD/kg-MLSS] 。於調整膜面積且將 BOD- 污泥負荷值維持於 0.061[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]時，相對於初始壓力為4 kPa，第20天壓力為10kPa(實施例10)。進而，若藉由調整原水之稀釋倍率而將BOD-污泥負荷設定為〇.〇2[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，且將膜過濾通量設定為1.0 m/D並運轉，則（BOD-污泥負荷之上限值為 0.026[(1^/天）3〇〇/1^-]^1^8])，其後之20天後之壓力為13 kPa(實施例16)。 124253.doc -18 - 200837023 因此，若於維持膜過濾通量為1 ·〇 m/D之情形下調整原水之稀釋倍率，藉此使BOD-污泥負荷提高至0.035[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]，則其後之20天後之膜過濾壓力為40 kPa(比較例9)。 (2)將膜面積設定為0.022 m2，膜過濾通量設定為0.6 m/D，利用水將洗滌劑工廠廢水稀釋並調整至BOD : 350 mg/L，且藉由膜分離活性污泥法處理該洗滌劑工廠廢水。計算出BOD-污泥負荷之上限值為0.05[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]。此時之TOC為260 mg/L，γ值為1.34。藉由將 MLSS設為12000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為0.039 [(kg/天）-BOD/kg-MLSS]。運轉開始後不久之膜過濾壓力為5 kPa。自運轉開始第20天之膜過濾壓力為12 kPa(實施例5)。因過濾壓力穩定，故若使第21天MLSS降低至6500 mg/L，將 BOD·污泥負荷設定為 0.071[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，貝丨J第25天之過濾壓力達到35 kPa(比較例4) 〇其後，若將膜組件洗淨，調整膜面積且一面維持BOD-污泥負荷一面將膜過濾通量設定為0.2 m/D並運轉，則 (BOD-污泥負荷之上限值為0.074[(kg/天）-BOD/kg-MLSS])，相對於初始壓力為4 kPa，第20天之壓力為11 kPa(實施例11)。進而，若藉由調整原水之稀釋倍率而將BOD-污泥負荷設定為0.03[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，膜過濾通量設定為 0.8 m/D並運轉，則（BOD-污泥負荷之上限值為0.038[(kg/ 124253.doc -19- 200837023 天）-BOD/kg-MLSS])，其後之20天後之壓力為14 kPa(實施例17)。因此，若於維持膜過濾通量為〇_8 m/D之情形下，調整原水之稀釋倍率且將BOD -污泥負何提南至0.045 [(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]，則其後之20天後之膜過濾壓力為35 kPa(比較例10)。 (3)將膜面積設定為0.022 m2，膜過濾通量設定為〇·6 m/D，利用水將染色工廠廢水稀釋並調整至BOD : 750 mg/L，藉由膜分離活性污泥法處理該染色工廠廢水。求出 800-污泥負荷之上限值為0.1[(1^/天）400/1^-]^1^8]。此時之CODCr為1400 mg/L，γ值為1.62。藉由將MLSS設為 10000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為〇·1 [(kg/天）· BOD/kg-MLSS]。運轉開始後不久之膜過濾壓力為4 kPa。自運轉開始第20天之膜過濾壓力為11 kPa(實施例6)。因過濾壓力穩定，故若於第21天將該工廠廢水調整為 BOD : 900 mg/L，將BOD-污泥負荷設定為〇」2[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，則第25天過濾壓力達到37 kPa(比較例 5)。其後，若將膜組件洗淨，調整膜面積且一面維持B〇D-污泥負荷一面將膜過濾通量設定為0·35 m/D並運轉，則斤〇〇-污泥負荷之上限值為[0.13(1^/天）-；8〇〇/1^-]\41^8])，相對於初始壓力為5 kPa，第20天之壓力為10 kPa(實施例 12) 〇進而若調整原水之稀釋倍率將B0D_污泥負荷設定為 0.03 5(1^/天）-：600/1<^-]^1^8，膜過濾通量設定為1.〇111/0並 124253.doc -20- 200837023 運轉，（BOD-污泥負荷之上限值為0.052[(kg/天）-BOD/kg· MLSS])，其後之20天後之壓力為13 kPa(實施例18)。因此，若於維持膜過濾通量為1.0 m/D之情形下，調整原水之稀釋倍率且使BOD-污泥負荷提高至0.06(kg/天）-BOD/kg-MLSS，則其後之20天後之膜過濾壓力達到38 kPa(比較例11)。 (4)將膜面積設定為0_022 m2，膜過濾通量設定為0.6 m/D，將半導體工廠廢水用水稀釋並調整至BOD : 750 mg/L，且藉由膜分離活性污泥法處理該半導體工廠廢水。求出BOD-污泥負荷之上限值為0.1 [(kg/天）-BOD/kg-MLSS] 。此時之CODCr為1000 mg/L，γ值為2.27，藉由將 MLSS設為10000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為0.1[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]。運轉開始後不久之膜過濾壓力為4 kPa。自運轉開始第20天之膜過濾壓力為9 kPa(實施例7)。因過濾壓力穩定，故若於第21天將該工廠廢水調整為 BOD:900 mg/L，將BOD-污泥負荷設定為0·12[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，貝ij第25天之過濾、壓力達到40 kPa(比較例 6) 〇其後，若將膜組件洗淨，調整膜面積且一面維持BOD-污泥負荷一面將膜過濾通量設定為0.35 m/D並運轉， @00-污泥負荷之上限值為0.13[(1^/天）-800/1^-]^1^8])，相對於初始壓力為4 kPa，第20天之壓力為10 kPa(實施例 13)〇進而若調整原水之稀釋倍率將BOD_污泥負荷設定為 124253.doc -21 · 200837023 0.045[(1^/天）-300/1^*^1^8]，膜過濾通量設定為1·0111/0 並運轉，則（BOD-污泥負荷之上限值為〇.〇52[(kg/天）_ BOD/kg-MLSS])，其後之20天後之壓力為14 kPa(實施例 19)。由此若於維持膜過濾通量維持為L〇 m/D之情形下’ 調整原水之稀釋倍率且將BOD-污泥負荷提高至〇.〇55[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]，則其後之20天後之膜過濾壓力為41 kPa(比較例12)。 (5)將膜面積設定為0.022 m2，膜過濾通量設定為〇·6 m/D，藉由膜分離活性污泥法處理酵素工廠廢水（B0D : 2500 mg/L)。求出BOD-污泥負荷之上限值為〇.3[(kg/天）_ BOD/kg-MLSS]。此時之 TOC 為 900 mg/L，γ值為 2.78 ° 藉由將MLSS設為10000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為 0.3 3[(1^/天）-：6〇〇/1^-]\41^8]。運轉開始後不久之膜過濾壓力為4 kPa。自運轉開始第10天之膜過濾壓力為3〇 kPa(比較例7)。若將膜組件洗淨，第11天將酵素工廠廢水稀釋並調整為 BOD : 2200 mg/L，將 BOD·污泥負荷設定為〇.29[(1^/天）· BOD/kg-MLSS]，則相對於洗淨後不久之過濾壓力為5 kPa，第31天之過濾壓力為10kPa(實施例8)。其後，若將膜組件洗淨，調整膜面積且一面維持B〇I> 污泥負荷一面將膜過濾通量設定為〇·4 m/D並運轉，（B〇I> 污泥負荷之上限值為0.348[(kg/天）-BOD/kg-MLSS])，相對於初始壓力為5kPa，第20天之壓力為11 kPa(實施例14)。進而若調整原水之稀釋倍率將BOD-污泥負荷設定為 124253.doc -22- 200837023 0.18[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，將膜過濾通量設定為1.0 m/D並運轉，則（BOD-污泥負荷之上限值為0.204(kg/天）-BOD/kg-MLSS)，其後之20天後之壓力為15 kPa(實施例 20)。因此，若於維持膜過濾通量為1.0 m/D之情形下，調整原水之稀釋倍率使BOD-污泥負荷提高至0.25 [(kg/天）-BOD/kg-MLSS]，則其後之20天後之膜過濾壓力為43 kPa(比較例13) 〇 (6)將膜面積設定為0.022 m2，膜過濾通量設定為0.6 m/D，將肉品加工工廠廢水用水稀釋並調整至BOD : 2200 mg/L，且藉由膜分離活性污泥法處理該肉品加工工廠廢水。求出300-污泥負荷之上限值為0.3[(1^/天）-300/1^-MLSS]。此時之TOC為600 mg/L，γ值為3.67。藉由將 MLSS設定為10000 mg/L，而將BOD-污泥負荷設定為 0.29(kg/天）-BOD/kg-MLSS。運轉開始後不久之膜過濾壓力為4 kPa。自運轉開始第20天之膜過濾壓力為11 kPa(實施例9)。因過濾壓力穩定，故若第21天將該工廠廢水調整為 BOD : 3000 mg/L，將BOD-污泥負荷設定為0.4(kg/天）-BOD/kg-MLSS，貝U第25天過濾、壓力達到40 kPa(比較例8)。其後，若將膜組件洗淨，調整膜面積且一面維持BOD-污泥負荷一面將膜過濾通量設定為0.12 m/D並運轉， (BOD-污泥負荷之上限值為0.42(kg/天）-BOD/kg-MLSS)，相對於初始壓力為5 kPa，第20天之壓力為12 kPa(實施例 15) 〇 124253.doc -23- 200837023 進而若調整原水之稀釋倍率，將BOD-污泥負荷設定為 0.17(kg/天）-BOD/kg-MLSS，膜過濾通量設定為1.0 m/D並運轉，（BOD-污泥負荷之上限值為0.20(kg/天）-BOD/kg-MLSS)，其後之20天後之壓力為13 kPa(實施例21)。因此，若於維持膜過濾通量為1 ·0 m/D之情形下，調整原水之稀釋倍率將BOD-污泥負荷提高至0.3(kg/天）-BOD/kg-MLSS，則其後之20天後之膜過濾壓力為39 kPa(比較例 14)。將以上綜合表示於表1中。如上所述，若於γ值為， 0·6$γ<1·5之情形時，將 BOD-污泥負荷設定為 0.05-0.06x(3-0.6)[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]以下，為1.5$γ<2·5之情形時，將BOD-污泥負荷設定為0.1-0.12x(3-0.6)[(kg/天）_ BOD/kg-MLSS]以下，為γ^2·5之情形時，將BOD-污泥負荷設定為0.3-0.24x(5-0.6)[(kg/天）-BOD/kg-MLSS]以下，則不會產生膜之堵塞，可維持較低之過濾壓力，且穩定地進行固液分離。 124253.doc -24- 200837023 [表η 表1γ值、BOD-污泥負荷及過濾壓力之關係 γ值 BOD-污泥負荷 [(kg/天)-BOD/kg-MLSS] 過濾壓力[kPa] 膜過/慮通莖初始第20天實施例1 1.3 0.03 0.8 5 10 實施例2 1.9 0.07 0.7 4 11 實施例3 4.4 0.12 0.65 5 11 實施例4 0.6 0.033 0.6 4 10 實施例5 1.35 0.039 0.6 5 12 實施例6 1.62 0.1 0.6 4 11 實施例7 2.27 0.1 0.6 4 9 實施例8 2.78 0.29 0.6 5 10 實施例9 3.67 0.29 0.6 4 11 實施例10 0.6 0.061 0.35 4 10 實施例11 1.35 0.071 0.2 4 11 實施例12 1.62 0.12 0.35 5 10 實施例13 2.27 0.12 0.35 4 10 實施例14 2.78 0.29 0.4 5 11 實施例15 3.67 0.4 0.12 5 12 實施例16 0.6 0.02 1.0 10 13 實施例17 1.35 0.03 0.8 11 14 實施例18 1.62 0.035 1.0 10 13 實施例19 2.27 0.045 1.0 11 14 實施例20 2.78 0.18 1.0 10 15 實施例21 3.67 0.17 1.0 10 13 比較例1 1.3 0.06 1 0.3 6 13 比較例2 1.9 0.13 0.2 5 14 比較例3 0.6 0.061 0.6 10 >30 比較例4 1.35 0.071 0.6 12 >35 比較例5 1.62 0.12 0.6 11 >37 比較例6 2.27 0.12 0.6 9 >40 比較例7 2.78 0.33 0.6 4 >30 比較例8 3.67 0.4 0.6 11 >40 比較例9 0.6 0.035 1.0 13 >40 比較例10 1.35 0.045 0.8 14 >35 比較例11 1.62 0.06 1.0 13 >38 比較例12 2.27 0.055 1.0 14 >41 比較例13 2.78 0.25 1.0 15 >43 比較例14 3.67 0.3 1.0 13 >39 (實施例22) -25- 124253.doc 200837023 將使孔徑為（Μ障之PVDF製精密㈣中空織維膜組件化㈣之分離《置（膜面積··❹州❸，浸潰於有效容積為W L的活性污泥射，藉由膜分離活性污泥法處理洗滌劑工廠廢水。將活性污泥槽中之廢水之滯留時間設為i 8 J夺1天進仃1 _人廢水之水質分析。將膜過濾通量設定為〇.6 m/D。膜用之曝氣係將空氣自餘件之下部以-之流量進行送氣。運轉結果表示於圖3中。

若於運轉開始前進行廢水之水質分析，則為刪： mg/L，T〇C： 350 C〇Dcr: iioo mg/L, T〇D： 1150，因此時之γ值為i.8〜2·〇,故將b〇d-污泥負荷設定為 0.07(kg/天B-BOD/kg视ss且開始實驗。設初始活性污泥之MLSS濃度為10 g/L，調整污泥抽出量將厘^“農度保持於1 0 g/L。根據γ值，將B〇D_污泥負荷設定於適當範圍内，藉此至第7天為止過濾壓力亦不上升，可穩定地運轉0 第7〜15天之廢水之水質分析結果，γ值為約12。自運轉第ίο天左右過濾壓力開始上升，第15天過濾壓力達到27 kPa停止運轉。將膜組件洗淨且更換污泥，設定初始投入污泥之mlss 為15 g/L並再次開始運轉。一面觀察1^1^8測定值一面調整污泥抽出量以將MLSS保持於15 g/L。廢水之水質分析結果，運轉開始第16〜30天γ值為約2，故於第16天用水稀釋廢水，調整流入活性污泥槽之有機物量且將B〇D-污泥負荷設定為〇.〇5(kg/天）-BOD/kg-MLSS時，其後6天間過濾壓 124253.doc -26- 200837023 力不上升。為了於運轉第22天減少送向活性污泥之空氣量，而增加污泥抽出量以將MLSS保持於5 g/L。此時之BOD-污泥負荷為〇.15(kg/天）-B〇D/kg_MLSS。MLSS下降後不久壓力開始上升’運轉第27天過濾壓力達到13 kPa，故連接另一個有效容積為10 L·之活性污泥槽且將BOD-污泥負荷設定為〇.〇75(kg/天D-BOD/kg-MLSs。若如此則過濾壓力降低至i丄 kPa為止。如上所述可確認，即使BOD-污泥負荷之調整方法，採用活性污泥濃度之增減、活性污泥容積之增減、或流入活性污泥槽之有機物量之增減中之任一方法來調整b〇d_s 泥負％並用於本發明，亦不會產生膜之堵塞，可穩定地進行固液分離。 (實施例23) 藉由膜分離活性污泥法處理化學藥劑工廠廢水。將膜過濾通量設定成始終為〇·6 m/D並運轉。膜用之曝氣係將空氣自膜組件之下部以200 L/h之流量送氣。若於運轉開始前進行水質分析，則BOD : 30 mg/L， TOC : 100 mg/L，γ值為〇·3。將使孔徑為 0.1 pmipvDF製精密過慮中空織維膜組件化而成之分離膜裝置（膜面積： 0.15 m2)，浸潰於有效容積為10 l的活性污泥槽中，將 MLSS濃度設定為1〇 g/L，開始運轉。此時，b〇D-污泥負荷為0.027(kg/天）_B〇D/kg-MLSS。初始膜過濾壓力為5 kPa，於運轉第20天壓力上升至20 kPa為止。 124253.doc -27- 200837023 因此’精由使蛋白腺溶解於此廢水中，而調整為B 〇 d : 160 mg/L，TOC : 150 mg/L，設定γ值為 1.1。將具有〇〇3 m2膜面積之分離膜裝置浸潰於有效容積為1〇 [之活性污泥槽中，將MLSS濃度設定為1〇 g/L，開始運轉。此時， BOD-污泥負荷為〇_〇29(kg/天）-BOD/kg-MLSS。初始膜過濾壓力為5 kPa，20天後之膜過濾壓力為8 kPa。

如上所述可確認，對於γ值為未滿〇_6之有機性廢水而言’添加蛋白腺這一 γ值較大之物質，且適用本發明，藉此不會產生膜之堵塞，且可穩定地進行固液分離。【圖式簡單說明】圖1係表示本發明之有機性廢水之處理方法之一例的方塊圖。圖2係表示不同γ值時之BOD-污泥負荷與此時之穩定膜過濾通量之關係圖。圖3係表示實施例22中之膜間差壓之經時變化圖。【主要元件符號說明】 1 有機性廢水 2 預處理設備 3 流量調整槽 4 膜分離活性污泥槽（曝氣槽） 5 中空織維膜型分離膜裝置 6 側緣 7 鼓風機 8 抽吸泵 124253.doc -28- 200837023 9 過濾液 10 滅菌槽 11 處理水

124253.doc -29-

Claims

200837023 十、申請專利範圍： 1. 一種廢水處理方法，其包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及 • 分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且 ( 於上述流入步驟之前，根據表示上述有機性廢水之有機物總量之指標及B0D值求出B0D_污泥負荷之上限值，將上述活性污泥槽之BqD_污泥負荷調整為不超過上述上限值。 2· 一種廢水處理方法，其包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及〇分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，且利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分 . 離；且於上述流入步驟之前，根據表示上述有機性廢水之有機物總量之指標與B0D值之比率，及上述分離膜裝置之平均膜過濾通量，求出B0D-污泥負荷之上限值，且將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為不超過上述上限值。 < 124253.doc 200837023 3 · 一種廢水處理方法，其特徵在於包括：流入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述有機性廢水之γ值為〇·6$γ<1·5時，將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為〇〇5-〇〇6χ(δ_〇 6)[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]以下 [其中，設γ=ΒΟϋ/(αχβ)， β係表不選自上述有機性廢水中之總有機碳量（T〇C) [mg/L]、使用重鉻酸鉀之化學需氧量（c〇Dcr)[mg/L]、總需氧量（TOD)[mg/L]中之一個量， BOD係上述有機性廢水中之生化需氧量[mg/L]， α係基於β之調整係數，於β 選擇為TOC之情形時，設α=1.〇選擇為CODcr之情形時，設α=〇.33 選擇為TOD之情形時，; 又’將δ設為上述分離膜裝置之平均膜過濾通量，單位為 m3/(m2·天）]。 4· 一種廢水處理方法，其特徵在於包括：流入步驟’使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活 124253.doc 200837023 性污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者 e又置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述有機性廢水之7值為1.5 $γ<2·5時，將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為〇 1-〇卜 BOD/kg_MLSS]以下 [其中’ γ及δ設為與請求項3相同]。 5 · 一種廢水處理方法，其特徵在於包括：机入步驟，使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及分離步驟，於上述活性污泥槽中利用上述活性污泥對上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者设置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述有機性廢水之γ值為⑻^時，將上述活性污泥槽之BOD污/尼負荷調整為〇 3·〇 24χ(δ天）-BOD/kg-MLSS]以下 [其中，γ及δ設為與請求項3相同]。 6· -：廢水處理方》，其特徵在於包括：乂驟使有機性廢水流入至收容有活性污泥之活性污泥槽中；及性污泥槽中利用上述活性污泥對分離步驟，於上述活 124253.doc 200837023 上述有機性廢水進行生物處理，利用該活性污泥槽或者設置於其後段之分離膜裝置對該活性污泥進行固液分離；且於上述有機性廢水之γ值為〇·6$γ<1.5時，將上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為〇.〇5-〇.〇6x(5-〇.6)[(kg/ 天）-BOD/kg-MLSS]以下 [其中，設γ=ΒΟϋ/((χχβ)， β係表示選自上述有機性廢水中之總有機碳量 (TOC)[mg/L]、適用重鉻酸钾之化學需氧量（c〇Dcj [mg/L]及總需氧量（TOD)[mg/L]中之一個量， BOD係上述有機性廢水中之生化需氧量[mg/L]， α係基於β之調整係數，於β 選擇為TOC之情形時，設α= i.o 選擇為CODCr之情形時，設α=〇·33 選擇為TOD之情形時，設α==0.33 ; 又’將δ設為上述分離膜裝置之平均膜過濾通量，單位為 m3/(m2·天）]; 於上述有機性廢水之γ值為γ<〇·6時，藉由將γ值較高之物質混合於上述有機性廢水中，而使混合後之有機性廢水之γ值為γ — 0.6。如請求項1至6中任一項之廢水處理方法，其中，藉由使選自由活性污泥濃度、活性污泥容積、流入至活性污泥槽之有機物量、平均膜過濾通量及膜面積所組 124253.doc 200837023 成_、、且中之一者以上予以增減，而調整上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷。 8. 9. 如睛求項3至6中任一項之廢水處理方法，其中，於上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷超過所計算出之 BOD-污泥負荷之上限值的情形時，減少平均膜過滤通量，將該BOD-污泥負荷之上限值調整為超過該活性污泥槽之BOD-污泥負荷。如請求項3至6中任一項之廢水處理方法，其中，於上述活性污泥槽之BOD-污泥負荷超過所計算出之 BOD-污泥負荷之上限值的情形時，藉由使選自由:性污泥濃度、活性污泥容積、流入至活性污泥槽之有機物量及膜面積所組成之群組中之一者以上予以增減，而將該活性污泥槽之BOD-污泥負荷調整為低於該上限值。z 124253.doc