TW527324B - Method for treating organic waste water - Google Patents

Description

527324 A7 B7 五、發明說明) [技術領域] 係㈣有機性廢水之處理者，特別是有關生物 二，1〜餘α /尼之減量化者’係有關可用為有機性工業 廢…活排水等有機性廢水之處理方法及處理裝置。 [背景技術] 展1 t在使m π泥的廢水處理令，伴隨處理所產 =剩餘污泥之處理方法而言’需要經過抽出(―)、 濃縮、脫水、焚化裳@ μ τ ^ 。程乂棑出系統外。其費用相當龐大， 廢水處理全體之運轉成本增高。再者，污泥脫水處理 中’尚有適當的藥劑灌注等管理所伴隨的維護的困難問 題。 / …曰最近，有-種提案係作為與活性污泥處理搭配的污泥 減里=處理的方法，從沉殿池或生物反應充氣槽抽出剩餘 一 # 、上之'亏泥，將之導入另一個臭氧反應槽内並灌注 臭W進行處理，將經臭氧處理的污泥再度送回生物反應 充规槽’在充氣槽内以生物處理使臭氧處理污尾之一部份 分解。 一…：而由衣採用臭氧灌注的污泥減量化處理，係於臭 ，反應槽中，從系統内抽出增殖污泥，亦即較剩餘污泥為 二的’可泥，亚對此灌注高濃度之臭氧以進行污泥之氧化， 消

藉以進仃 >可泥的減量化，因此若抽出的污泥量變小而使臭 氧^應槽内的污泥流入量減少且臭氧灌注量增高，則可能 在臭氧反應槽中招致活性污泥之死滅，進而引起生物處理 槽之污泥活性度降低、處理水之COD(化學性氧氣消耗 本紙張尺—公髮） 1 j I2j79 527324 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 2 A7 B7 五、發明說明（ 量）、ss(懸濁物質）之上昇等水質惡化的情形。又必須使 用另一個臭氧分解槽處理來自臭氧反應槽的排氣，若使用 純氧氣或高含氧氣體以產生臭氧時，棑氣中之高濃度氧氣 未經利用即放出系外，因此依然留存有系統全體之處理成 本增高的問題。 本發明係為解決如上述以往技術的問題而開發者，係 k供種對臭氧處理槽的污泥灌注量較為適當，故不致有 招致活性污泥死滅的可能，又由於能維持生物反應槽之污 泥活性度，故能有效降低處理水之C〇D、ss，並且能有效 利用臭氧反應槽的排氣以使有機性廢水之活性污泥處理方 法中的剩餘污泥進行減量化，同時能實現廢水處理系統全 體之成本降低的方法。 [發明揭示] 本發明人等為解決上述課題而研究之結果，於灌注臭 氧的前段處理槽中，比較僅將來自活性污泥固_液分離槽或 生物處理槽的污泥進行臭氧處理的情形’發現若將污泥與 流入原料水之一部份混合並進行臭氧處理，則屬於生物反 應的硝化反應將於前段處理槽中進行。因而發現藉由原料 水與污泥混合後所進行的臭氧處理可提升硝化能力。又， /主忍到在臭氣處理後從前段處理槽所排放的氣體包含有高 濃度之氧氣而較空氣的氧氣分壓為高，並發現由於將該排 氣供給充氣槽（生物處理槽）而氧氣利用效率升高，可促進 生物分解並提升有機物之分解，因此能顯著降低ss、 ⑶D、B0D(生物化學性氧氣消耗量）等並改善水質。加之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312379 ------ I -------------------t--- ! I ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527324 A7

五、發明說明（3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發現不但不需要另外設置用以處 ,_ A 心王木自刖段處理槽的排氣 中所含殘留臭氧的臭氧分解槽， ^ 且了元全有效利用排氣中 之面》辰度氧氣，故可降低廢太虛？田4上 $似潑水處理系、統全體之成本，根據 此等發現遂完成了本發明。 亦即，本發明係由下列構成者。 ⑴使用具備有生物處理槽及活性污泥固-液分離槽的 生物處理裝置的有機性廢水之生物處理方法，其特徵為： 從生物處理槽或活性污泥固_液分離槽抽出槽内污泥之一 部份並與流入原料水混合，於其中灌注臭氧氣體並導入前 段處理槽，於前段處理#中進行臭I處理及生物處理，將 前段處理槽之處理液與來自生物處理槽或活性污泥固_液 分離槽的槽内污泥之一部份及剩餘部份之原料水，一起導 入後段之生物處理槽，同時將前段處理槽之排氣導入生物 處理槽以進行生物處理的有機性廢水之處理方法。 (2)使用具備有脫氮槽、硝化槽以及活性污泥固-液分 離槽的硝化脫氮活性污泥處理裝置的有機性廢水之處理方 法，其特徵為：從活性污泥固·液分離槽或脫氮槽或硝化槽 抽出槽内污泥之一部份並與流入原料水之一部份混合，於 其中灌注臭氧氣體並導入前段處理槽，於前段處理槽中進 行臭氧處理及生物處理，將前段處理槽之處理液與來自脫 氮槽或硝化槽或活性污泥固-液分離槽的槽内污泥之一部 份及剩餘部份之原料水，一起導入後段之脫氮槽並進行脫 氮處理，同時將前段處理槽之排氣導入硝化槽以進行硝化 處理的有機性廢水之處理方法。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312379 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝— 訂. 527324 A7

五、發明說明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (3)如上述第1項或第2項之有機性麻 啊f生廢水之處理方法， 其中供給於前段處理槽的污泥量係系統内全污泥旦之$至 ⑷如上述第】項或第2項之有機性廢水之處理方法， 其中供給於前段處理槽的臭氧氣體係由純氧氣或高含氧氣 體所產生者。 > (5)—種有機性廢水之生物處理裝置，其特徵為：具備 有前段處理槽、生物處理槽以及活性污泥固_液分離槽，並 更具備有用以供給流入生物處理槽之原料水的配管；用以 抽出生物處理槽或活性污泥固-液分離槽之槽内污泥之一 部份而與流入原料水之一部份一起供給於前段處理槽的機 構；用以對供給於前段處理槽之污泥及流入原料水灌注臭 氧氣體的臭氧氣體供給裝置；用以將前段處理槽之處理液 與生物處理槽或活性污泥固-液分離槽之槽内污泥之一部 •份及剩餘部份之流入原料水一起導入後段之生物處理槽的 機構；以及用以將前段處理槽之棑氣導入生物處理槽的機 構。 " 依據本發明，由生物處理槽及活性污泥固-液分離槽所 構成的活性污泥處理裝置中，由於從活性污泥固-液分離槽 或生物處理槽抽出系統内污泥之一部份並與流入原料水之 一部份進行混合，對其灌注臭氧氣體後於前段處理槽中進 行臭氧處理，而供給之污泥及原料水之一部份在短時間内 即了受到臭氧的氧化分解同時進行污泥之可溶化作用，可 提升原料水中有機物之生物分解性。又，前段處理槽中， —1 ϋ ϊ 1 f Λα —ϋ m ΒΒΙ— ·ϋ IK I 0 n I ui— I §9 n. i · i tfa— Is aHU .hMmt tmmM0 i Ja (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 4 312379 527324 A7

5 312379 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 527324 A7 1---- B7__ 五、發明說明（6 ) 氧氣，故全無需要供給新的氧氣，不必設置生物處理槽的 充氣鼓風機，故在節省能源方面大有效果。 另外，由於原料水之一部份於前段處理槽經臭氧處理 及生物處理，故有機物之生物分解性提升且於生物處理槽 的有機物分解效率會升高，因而提升處理水水質。再者， 由於污泥之液化有機物亦同樣於生物處理槽被分解去除， 故可抑制系統内的污泥增殖。 再者，本發明中所用的活性污泥固_液分離裝置並不限 於沉澱池，而可使用膜分離裝置或其他相當於該技術之一 般周知之任意活性污泥固-液分離裝置。又，生物處理法並 不限於標準活性污泥法，而可採用氧化溝（〇xidati〇nditch) 法、循環式硝化脫氮活性污泥法、間歇充氣式活性污泥法、 生物學性磷去除方法、生物學性磷氮同時去除方法等其他 相當於該技術之一般周知之任意生物處理方法。 [圖式之簡單說明] 第1圖··本發明有機性廢水之處理方法一實施例之流 程圖。 第2圖：本發明一實施例中廢水處理系統内污泥量之 變化圖解。 第3圖：本發明有機性廢水之處理方法一實施例之流 程圖。 第4圖：本發明有機性廢水之處理方法一實施例之流 程圖。 第5圖：本發明一實施例中廢水處理系統内污泥量之 312379 — — — — — — — — — — — —— - I I ί I I ί ! V. [II ! ! ! ! » (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527324

五、發明說明（7 變化圖解。 第6圖：本發明有機性廢水之處理方法一實施例之流 程圖。 、 第7圖：本發明一實施例中廢水處理系統内污泥量之 變化圖解 各圖中> 1係前段處理槽流入原料水；2係p S A方式 六氧產生器；3係臭氧氣體；4係喷射器（ejector) ; 5係前 段處理槽；6係前段處理槽流入污泥；7係噴射器循環泵； 8係別&處理槽處理液；9係前段處理槽排氣；1 〇係來自 /儿澱池的回送污泥；11係充氣槽流入原料水；12係脫氮槽 流入原料水；13係脫氮槽；14係脫氮槽攪拌器；15係充 氣槽；1 6係循環液；1 7係前段處理排氣供給管；1 8係充 氣槽授掉器；19係充氣槽出口污泥；20係沉澱池；2ι係 處理水；22係軸流泵。 以下依實施例具體說明本發明内容，惟本發明不受此 等實施例所限定。 實施例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖示對集體住宅區下水道的本發明標準活性污泥 法一例之流程圖。將全部流入原料水之約丨5 0/❻的量作為前 段處理槽流入原料水1，並從沉澱池2 1抽出系統内污泥量 之約4 5 %量之污泥作為前段處理槽流入污泥6，一起供终 於絀段處理槽5。又，將來自PSA式臭氧產生器2的臭氧 氣體J ’經過喷射器4而同時灌注於前段處理槽5。在此7 表示喷射器循環泵。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 312379 ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •峰 527324 A7 五、發明說明（8 ) 將於前段處理槽5經臭氧處理 心工王的刚段處理 槽處理液8,與來自沉澱池20的回送污泥ι〇及充氣槽占 入原料水U -起導人充氣槽15。於充氣槽15中因二^ 收容的活性污泥中微生物之作用，而 9 ^4-N之墙化。 心丁另機物之分解及 在此，將包含高濃度氧氣的來自前段處理槽 9,經過排氣供給管17而導入充氣槽15,藉由充氣槽拌 器18而使所供給的高濃度氧氣成為均句以提供充氣槽b 中有機物分解及ΝΗ^Ν之硝化所需氧氣。來自充氣槽3 b 的充氣槽出口污泥19將被送至沉澱池（固_液分離槽口〇， 並在此進行固-液分離而得到處理水2丨^ 下列表1中所示為實施例1中前段處理槽之處理條 件。對前段處理槽’將氧氣濃度96vol(體積）％之氧氣作多 原料氣體而於PSA臭氣產生器2所產生的臭氣以濃度 Wmg/L之臭氧氣體以3.〇L/min之流量灌注，於前段處适 槽内的滯留時間為約〇_5小時的條件下進行處理。 --------------· I-------- ^ ------ ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 表1 :實施例1中前段處理槽之處理條件

…巧π刖杈慝埋槽入口之SS為2690叫 處理後之SS ^降低為2360mg/L，而污泥之洛介皇 a(cnsuT^t^, 2gf¥F)----化 t 8 312379 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

9 312379 五、發明說明（9 ) 約12%。在此，污泥之液化率係依下式所計算者。 污泥液化率=[(處理後之SS-處理前之ss)/處理前之 SSJxlOO% 再者，S-CODMn(S〇luble Chemical 0xygen Demand : l〇°C下的可溶性過錳酸鉀的氧氣消耗量）以及s_b〇〇5 (Soluble Biochemical 〇xygen Demand :可溶性的生物化學 性氧氣消耗篁）於處理前分別為4〇mg/L及35 mg/L，相對 地經處理後分別增加至150mg/L& 17〇mg/L。此原因可 能為除SS中之有機物被液化以外，原料水中有機物之生 物分解性（biogradability)亦獲改善之故。 又，nh4-n經前段處理而由17 mg/L減少為7 4 mg/L， NOx-N則由4.9mg/L增加為18mg/L，據此認為有硝化反 應發生。 表2 ··實施例1中前段處理槽之處理結果 項目 入口 出〇 pH 7.4 7.1 SS(mg/L) 2690 2360 S-CODMn(mg/L) ^ 40 1 150 S-BODs(mg/L) 35 170 NH4-N(mg/L) 17 7.4 NOx-N(mg/L) 4.9 18 MLSS 係 Mixed Liquor Suspended Solid(活性污泥浮游物質 之意。又’下列表4中所示為從原料水及沉澱池所排出# 處理水2 1之水質。 流入原料水中之SS為80 mg/L、CODMn為65 mg/L、 BOD5 為 80 mg/L、NH4-N 為 23 mg/L、T-L(Total Nitrogen : 長尺度中國國家標準（CNS)A4規格（21Q x 297公爱） 527324 A7 . B7 五、發明說明（10 ) 全氮量）為35 mg/L ;相對於此，處理水中之ss為9 5 mg/L、CODMn 為 14 mg/L、BOD5 為 6.2 mg/L、T_N 為 22 mg/L ’獲得安定並良好的處理水水質。又，處理水之低 於〇· 1 mg/L時，顯示頌化亦有良好的結果。 表3 :實施例1中生物處理槽之處理條件 項目 ———条件 水量（m3/d) —_____ 18 回送污泥流量（m3/d) ___ 9 MLSS(mg/L) ____ 3500 BOD 負荷（kg/kg.d) 一 0.10 ,—--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表4 :實施例1中原料水及處理水之水質 項目 入口 出π pH 7l~ ^ 7.6 SS(mg/L) 80 ' — - 9.5 1 C〇DMn(mg/L) 14 BODs(mg/L) 80 — -— 6.2 NH4-N(mg/L) <0.1 N〇y-N(me/L) ~~<〇Tl — 19 T-N(mg/U 22 第2圖中所示為實施例1之處理裝置中系統内污泥量 之變化情形。設原料水的全槽BOD負荷為〇 i〇kg/kg.d(曰） 時，約2個月之處理期間中系内污泥量大致固定為約丨3 〇 至13.9kg，幾乎無增加，可認為係由於採用臭氧的前段處 理而獲得顯著的污泥減量效果。 訂· 參 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例2 第3圖示對集體住宅區下水道的本發明硝化脫氮活性 污泥處理法一例之流程圖。 第3圖所示處理流程與第1圖之處理流程間的不同 點’係在於第3圖中充氣槽15的上游側設置有脫氮槽13。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 312379 527324 A7 -------- B7 五、發明說明（u ) 第3圖所示系統中，於前段處理槽5經臭氧處理及生物處 理的前段處理槽處理液8，係與回送污泥及脫氮槽流入原 料水12 一起被導入脫氮槽13内。於脫氮槽13中，以脫氮 槽攪拌器14進行授拌混合，並由於槽内所配置的活性污泥 所含脫氮菌之作用而使硝酸性氮及亞硝酸性氮被還原為氮 氣。接著，將處理水移動至配置於脫氮槽13下游的充氣槽 1 5 ’由於槽内所收容的活性污泥中微生物之作用，而進行 脫氮液中有機物之分解及NH4-N之硝化。於充氣槽1 5中， 經由棑氣供給管17導入含有高濃度氧氣的來自前段處理 槽5的棑氣9,藉由充氣槽攪拌器18使所供給的高濃度氧 氣成為均勻，以提供在充氣槽15内的有機物分解及NH4-N之硝化所需氧氣。又，從充氣槽1 5使一定量（較佳為對 原料水水量的100至500%)之活性污泥混合液作為循環液 1 6而回送至脫氮槽1 3，活性污泥混合液中之NOx-N亦經 脫氮處理。來自充氣槽1 5的充氣槽出口污泥I 9被送往沉 殿池20，並在此經固-液分離而獲得處理水21。 在實施例2之處理流程中，使前段處理槽5之臭氧氣 體"丨L里等處理條件與實施例1相同並進行處理，處理之結 果亦為與實施例1相同程度。使實施例2的生物處理槽（脫 氮槽及充氣槽）之水量等處理條件與實施例1相同，並使從 充氣槽1 5往脫氮槽13的循環液量為原料水水量之約2倍 (3 6m3/d)而進行運轉。下列表5中表示原料水及處理水之 水質結果。 如實施例1同樣處理流入原料水的結果，處理水水 本紙張尺度適關家標準規格⑵Q x 297公釐 312379 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂！ ！-—— 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 11 527324 /經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 ___ 五、發明說明（12 ) 為 SS 為 6.0iiig/L、CODMnS 12mg/L、B〇D5 為 5.8mg/L、 T-N為12mg/L，獲得安定且良好的處理水水質。又，處理 水之NH4-N為0. Img/L、NOx-N為9‘5mg/L，顯示硝化脫 氮均有良好的結果。 表5 :實施例2中原料水及處理水之水質 項目 入口 出π pH 7.1 7.6 SS(mg/L) 80 6.0 CODMn(mg/L)_ 65 12 BOPs(mg/L)_ 80 5.8 NHa-N(mg/L) 23 <〇1 NOY_N(mg/L) <0.1 9.5 T-N(mg/L) 35 12 若使原料水的全槽BOD負荷為0.10kg/kg.d時，約2 個月之處理期間中系統内污泥量約為固定，而在實施例2 之硝化脫氮活性污泥法中，亦獲得與實施例1之標準活性 污泥法略相同程度之污泥減量化效果。 實施例3 第4圖示對集體住宅區地下水的本發明其他形態的氧 化溝法一例之流程圖。 將全部流入原料水之約1 5 %量作為前段處理槽流入原 料水1，並從沉澱池2 1抽出系統内污泥量之約33%量之污 /尼作為前段處理槽流入污泥6，一起供給於前段處理槽5。 又’將來自PSA式臭氧產生器2的臭氧氣體3，經過喷射 器4同時灌注於前段處理槽5内。 在前段處理槽5内經臭氧處理及生物處理的前段處理 槽處理液8，與來自沉澱池20的回送污泥1 〇及充氣槽流 入原料水11 一起被導入充氣槽15。於充氣槽15内，藉由 本紙國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐) ^-—- i. -·ϊ i i ii I I— I ·ϋ fs l i > i in i n mi .i i 一 ^ _ —i <·1 HI —I- -IJ .n 3S I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527324 A7 B7 五、發明說明（ 13 槽内所收容的活性污泥中微生物之作用，@進行有機 分解及ΝΗ4-Ν之硝化。 又，為使含有高濃度氧氣的來自前段處理槽5的排氣 9在棑氣供給裝置i 7中溶解於活性污泥混合液，將來自充 氣槽15的活性污泥混合液使用軸流泵22供給於排氣供给 裝置17^ ’回送至充氣槽15。藉由.充氣槽攪拌器Μ使: 供給的高濃度氧氣成為均勻以提供在充氣槽15中有機物 分解及NH4_N之硝化所需氧氣。來自充氣槽15的$充氣槽 出口污泥19被送至沉澱池2〇’在此固_液分離槽而獲得二 理水21。 下列表6中所示為實施例3中前段處理槽之處理條 件。對前段處理槽，將氧氣濃度96v〇1(體積）％之氧氣作為 原料氣體而在PS A臭氧產生器2所產生的臭氧濃度 67mg/L之臭氧氣體以3 〇L/min之流量灌注，於前段處理 槽内的滯留時間為約〇 5小時的條件下進行處理。 表6 :實施例3中前段處理槽之處理條件 項目 f請先閱讀背面之>i音？事項再填寫本頁} 裝 $ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 前段處理每i留時間 r列表7示按上述之條件所進行的前段處理槽内的 理結果。前段處理槽入口之ss為2690mg/L，相對地處 後之SS降低為2030mg/L，而污泥之液化率為約1〇%。 _相對於處理前之S-CODM及S-BOD分則盔” 械張尺度適用中國國家標準（CN4)A4規格⑵ ~~2--—^7 312379

130 527324 五、發明說明) mg/L及32 mg/L，經處理後分別增加為12〇 mg/]L及13〇 mg/L。此原因可能為除ss中之有機物被液化之外，原料 水中有機物之生物分解性亦獲改善之故。 表7 ·實施例3中前段處理槽之處理結果 下列表8中所示為實施例3中生物處理槽之處理條 件。又，下列表9示由原料水及沉澱池所排出的處理水21 之水質。 如實施例1相同地處理流入原料水，結果處理水水質 之 SS 為 11 mg/L、CODMn 為 13 mg/L、B〇D5 為 5 6 mg/L， 叩獲得安定並良好的處理水水質。又，處理水之n篇 0.1 mg/L，顯示硝化亦有良好的進展。 _ _ _ 414^^ —4 ϋ n ί —9 ϋ n ·ϋ H ϋ 11 «I 9 ^ ·ϋ n Vi n I n --·-^ f i n -ΡΪ n · n ·1* i -4-e 矣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣8 ·實施例中生物處理槽之處理條件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

14 312379 527324

五、發明說明（15 ) 第5圖中表示實施例3之處理裝置中系統的污泥量之 變化。若使原料水的全槽BOD負荷為0.05kg/kg.d時，則 約2個月之處理期間中系統内污泥量約為固定，為約27 5 至29.0kg而幾乎無增加，由此可確認在氧化溝法亦有因採 用臭氧前段處理所獲得的污泥減量化效果。 實施例4 第6圖係示對集體住宅區地下水的本發明間歇充氣式 活性污泥法一例之流程圖。將全部流入原水之約丨5%量作 為前段處理槽流入原料水1，並從沉澱池抽出系統内污泥 量之約33%量之污泥作為前段處理槽流入污泥6，一起供 給於前段處理槽5。又，將來自PSA式臭氧產生器2的臭 氧氣體，經過喷射器4同時灌注於前段處理槽5内。 在前段處理槽5内經臭氧處理的前段處理槽處理液 8，與來自沉殿池2 0的回送污泥1 0及充氣槽流入原料水 U —起被導入充氣槽15。於充氣槽15内，由於槽内所收 容的活性污泥中微生物之作用而進行有機物之分解及 NH4-N之石肖化。 在此將含有高濃度氧氣的來自前段處理槽5的排氣 9，經過排氣供給管17而間歇地導入充氣槽15，並藉由充 氣槽攪拌器18使所供給的高濃度氧氣成為均勻以提供在 充氣槽15内的有機物分解及ΝΗ^Ν之硝化所需氧氣。在 此，來自排氣供給管17的間歇充氣，較佳為例如以約6〇 分鐘間隔進行約30分鐘充氣。來自充氣槽15的充氣槽出 口污泥19被送至沉澱池20而在此固-液分離並獲得處理水 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂—----i^w! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 312379 527324 A7 五、發明說明（16 ) 21 〇 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 * ί裝 頁 下列表1 0示實施例4中前段處理槽之處理條件。對前 段處理槽’將氧氣濃度96 vol(體積）％之氧氣作為原料氣體 而在PS A臭氧產生器2所產生的臭氧濃度67 mg/L之臭氧 氣體以3.0 L/miri之流量灌注，在前段處理槽内的滯留時 間為約0 · 5小時的條件下進行處理。 表1 〇 ··實施例4令前段處理槽之處理條件 項目 Ζ-二 ------------------------ - ____ 入口 出σ 六、氧氣體流量（L/min) 3.0 3,0 i氧濃度（mg/L) 67 <0.1 氧氣濃度（vol0/〇) 96 95 3.0 色i段處理槽的回送污泥流量（m3/d) 1.6 一別段處理槽滯留時間 0.5 - 訂 ...... ^ ^ n 線 處理結果。前段處理槽入口之ss為2〇7〇mg/L，相對地處 理後之SS降低為I860mg/L，而污泥之液化率為約1〇%。 又，相對於處理前之S-CODMn& S_B〇D5分別為％ mg/L及31 mg/L，經處理後分別增加為11〇 mg/L及 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 mg/L。此原因可能為除ss中之有機物被液化之外，原料 水中有機物之生物分解性亦獲改善之故。 表11 :實施例4中前段處理槽之處理結果

下列表12示實施例4中生^ 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)A4規格（21〇 X 297公釐） 312379 527324 A7 五、發明說明（17 ) 下列表13示從原料水及沉澱池所棑出的處理水之水 質。 7 如實施例1相同處理流入原料水的結果，處理水水質 之 SS 為 14 mg/L、CODMn 為 12 mg/L、Β〇γ>5 為 5」mg/L 貝 T-N為i5mg/L，而獲得安定良好的處理水水質。又，處理 水之NH4-N為0.1 mg/L以下，Ν〇χ-Ν為I2mg/L，顯示硝 化脫氮亦有良好的進展。 表12 :實施例4中生物處理槽之處理條件 項目 條件 水量（m3/d) 18 回送污泥流量（m3/d) 27 MLSS(mg/L) 「 3500 BOD 負荷（kg/kg.d) 0.05 排氣導入時間（h/d) 12.0 表13 :實施例4中原料水及處理水之水質 項目 入口 出口 pH ~Ύ1 7.6 SS(mg/L) ~80 14 CODMn(mg/L) 65 12 BODs(mg/L) ~80 " 5.1 NH4-N(mg/L) 23 <0.1 NOx-N(mg/L) 12.0 T-N(mg/L) 「35 14 8 第7圖示實施例4之處理裝置中系統内污泥量之變 化。若使原料水的全槽BOD負荷為0.05kg/kg.d時，則約 2個月之處理期間中系統内污泥量約為固定，為約25.4至 27.2kg而幾乎無增加，由此可確認在間歇充氣活性污泥法 亦有因採用臭氧前段處理所獲得的顯著污泥減量化效杲。 比較例 1 __以與實施例1同樣的處理流程，於進行臭氧處理的前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） --- 17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂·！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5农 312379 527324 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（18 ) 段處理槽5内，不供給原料水之 一 進行處理會猞。 下列表14示在前段處理槽5中 ^ 係對前段處理槽5僅供給回送污泥以处理結果。比較例1 未能確認、丽4-ν之增加及ΝΟχ_Ν w订臭氧處理者，惟 由對前段處理槽5内供給原料水 二。由此可確認藉 的硝化反應。 了促進前段處理槽内 表14 :比較例1中前段處理槽τ

下列表1 5示比較例1中處理水21之水質 相對於流入原料水之水質與實施例！者相同，處理水 水質之 SS 為 15 mg/L、CODM，23 mg/L、BOD^ 12mg/L、 均較實施例1者為高。又，T-N為15mg/L，而獲得安定良 好的處理水水質。然而，未確認有系統内污泥量之增加， 剩餘污泥之減量效果則與實施例1者同程度。 表1 5 ··比較例1中原料水及處理水之水質 i!l丨— — — II丨丨丨* 丨丨I I丨i !丨丨丨i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 項目 入口 出σ RH__ 7.1 .- 7.3 SS(mg/L) 80 — 15 CODJmg/L) 65 _ 23 BOD,(mg/L) 80 .......‘12 NH4-N(mg/L) 23 一 _ 0.8 NOy-N(mg/L) <0.1 19 T-N(mg/L) r 35 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 18 312379 527324 A7 --—----— B7_ 五、發明說明（I9 ) 比較你丨7 以與實施例1同樣的處理流程，於進行臭氧處理的前 段處理槽5内供給系統内污泥量之約60。/〇以進行處理實 驗。下列表1 6示比較例2中處理水之水質。 相對於流入原料水之水質與實施例〗者相同，處理水 水質之 SS 為 18 mg/L'CODMi^ 29 mg/L、BOD5 為 16mg/L、 均較實施例1高出2倍以上，可確認水質之惡化。又，處 理水之NH4-N為3.5 mg/L、ΝΟχ_Ν為12mg/L、較實施例 1者殘留有ΝΗγΝ，且ΝΟχ-Ν亦增高，由此可判斷硝化及 脫氮性能亦降低。再者，亦確認系統内之污泥量在處理期 間有增加，且污泥之減量效果亦降低。 表1 6 :比較例2中原料水及處理水之水質 ms ’ 入口 出口 pH 1 7.1 7.2 SS(mg/L) 80 18 ~^ CODMn(mg/L) 65 「29 BODs(mg/L) 80 16 NH4-N(mg/L) 23 3.5 NOx_N(mg/L) <0.1 「21 ~ T-N(mg/L) 35 26 -~— 比較例3 以與實施例2同樣的處理流程，於進行臭氧處理的前 段處理槽5内，不供給原料水之下進行處理實驗。下列表 1 7示比較例3中處理水之水質。 相對於流入原料水之水質與實施例2者相同，處理水 水質之 SS 為 16 mg/L、CODM，22 mg/L、BOD5 為 12mg/L、 T-N為15mg/L，均較實施例2者為高。然而，未確認有系 _内污泥量之增加’剩餘污泥之減詈效果則與實施例2者同 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公爱) ~ ^— 312379 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------ 訂-1 --- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19 527324 Α7 Β7 五、發明說明（2〇 ) 程度。 表1 7 :比較例3中原料水及處理水之水質 Είί__ SS(mg/L) " ΤΛ ' " 80 _____ 16 CODMn(mg/L) Γ 65 22 BOD^(mg/L) 80 ~ NH4-N(mg/L) 23 ~ -~~__〇.5 NOy-N(mg/L) ' <οΤΊ ~ T-N(mg/L) 35 15 pc ψχ m ^ 以與實施例3同樣的處理流程，於進行臭氧處理的前 段處理槽5内，不供給原料水之下進行處理實驗。下列表 18示比較例4中處理水之水質。 相對於流入原料水之水質與實施例3者相同，處理水 水質之 SS 為 17 mg/L、CODMng 21 mg/L、BOD5 為 I3mg/L， 均較實施例3者為高。又，NEU-N在處理水中殘留有 1，Omg/L，確認未完全進行;δ肖化。然而，未能確認有系統内 污泥量之增加，剩餘污泥之減量效果則與實施例3者同程 度0 -------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

表1 8 :比較例4中原料水及處理水之水質

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527324 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（21 比較例5 以與實施例4同樣的處理流程，於進行臭氧處理义 口 V 月1j 段處理槽5内，不供給原料水之下進行處理實驗。下列表 1 9示比較例5中處理水之水質。 相對於流入原料水之水質與實施例4者略相同，處理 水水質之 SS 為 16 mg/L、CODM，18 mg/L、3〇〇5為 u mg/L ’均較實施例4者為高。又，ΝΗγΝ在處理水中殘留 有1.2 mg/L，確認硝化未完全進行。然而，未確認有系統 内污泥量之增加，剩餘污泥之減量效果則與實施例4者同 程度。 表1 9 :比較例5中原料水及處理水之水質 PH_ SS(mg/L) ^3ξπξξξξ^ 80 1 m μ 16 CODMn(mg/L) 67 18 BOD5(mg/L)_ NH4-N(mg/L) —ξξηξξξξί 23 μ===πιιι NOy-N(mg/L) ' <0.1 — ^Ϊ2~ T-N(mg/L) 35 ~1 17 L屋菜上利用之可能性] 本發明，係在由生物處理槽及活性污泥固_液分離槽所 構成的生物處理裝置中，從活性污泥固_液分離槽或生物處 理槽將系統内污泥之一部份與流入原料水之一部份一起導 入前段處理槽内，並進行臭氧處理及生物處理，而使供給 污泥及原料水之一部份受到臭氧的氧化分解而進行污泥之 可溶化，同時可使原料水中有機物之生物分解性提升，進 一步由微生物進行有機物之分解。將如此在前段處理槽内 ^處理及生物處理液與^污泥及原料^起 21 312379 -^1 «I .^1 —PM n n ϋ ϋ n β-i » n 1 n n u ϋ n « n In i n —0 Is I I i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527324

五、發明說明（22 ) 導入後段之生物處理槽，亦可將液化有機物分解而有助於 汚泥之減少。又，由於將前段處理槽之排氣灌注於生物處 理槽内，而可將排氣中所含高濃度氧氣作為在生物處理槽 内的BOD分解及NH^N之硝化所需氧氣之用，又由於不 需另外供給氧氣故不需在生物處理槽上設置充氣鼓風機， 對節省能源有很大效果。另外，若生物處理槽係由硝化槽 及脫氮槽所構成的硝化脫氮活性污泥處理裝置時，由於將 來自前段處理槽的處理液與回送污泥及原料水一起導入脫 氮槽，而作為脫氮所需的碳源，除原料水中之有機物以外 尚可利用隨污泥之可溶化所產生的液化有機物，因此脫氮 性能可獲提升，能維持安定的脫氮速度，同時由於可能伴 隨脫氮而有污泥液化有機物之分解，故有助於污泥之減 少〇 --------------裝---------訂·！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 312379

Claims (1)

1. 527324 六、申請專利範i: 1. 一種有機性廢水之虛理古 ty ★也 及活性污泥固-液分離=1’係Γ具備有生物處理槽 之刀離槽的生物處理裝置，其特徵 從生物處理槽或活性污泥固_液分離槽抽出槽内污泥之 一部份並與流入原科水之—部份混合，於其中灌注臭氧 氣體並導入前段處理槽，於前段處理槽申進行臭氧處理 及生物處理，將前段處理槽之處理液與來自生物處理槽 或活性污泥固液分離槽的槽内污泥之—部份及剩餘部 伤之原料水’ 一起導入後段之生物處理槽，同時將前段 處理槽之排氣導人生物處理槽以進行生物處理。 -種有機性廢水之處理方法’係使用具備有脫氮槽、墙 化槽以及活性 >可泥固_液分離槽的確化脫氮活性污泥處 理裝置，其特徵為：從活性污泥固_液分離槽或脫氮槽 或靖化槽抽出槽内污泥之一部份並與流入原料水之一 :份混合，於其中灌注臭氧氣體並導入前段處理槽，於 前段處理槽中進行臭氧處理及生物處理，將前段處理槽 之處理液與來自脫氮槽或硝化槽或活性污泥固-液分離 槽的槽内污泥之一部份，及剩餘部份之原料水一起導入 經 濟 後段之脫氮槽並進行脫氮處理， 同 時將 前段處 理 槽 之 棑 部 智 士叙 歷 氣導入硝化槽以進行硝化處理。 慧 財 產 3.如申請專利範圍第1項或第2項 之 有 機 性 廢 水 之 處 理 方 局 員 工 法，其中供給於前段處理槽的污 泥 量 係 系 統 内 全部 污 泥 消 費 量之5至50%。 合 作 社 4·如申請專利範圍第1項或第2項 之 有 機 性 廢 水 之 處 理 方 印 製 法，其中供給於前段處理槽的臭 氧 氣 體 係 由 純 氧 氣 或 312379 23 527324 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 含氧氣體所產生者。 5 · —種有機性廢水之生物處理裝置，其特徵為：具備有前 段處理槽、生物處理槽以及活性污泥固-液分離槽，更 具備男用以供給流入原料水於生物處理槽的配管；用以 抽出生物處理槽或活性污泥固_液分離槽之槽内污泥之 一部份而與流入原料水之一部份一起供給於前段處理 _槽的機構；用以對供給於前段處理槽之污泥及流入原料 水灌注臭氧氣體的臭氧氣體供給裝置；用以將前段處理 槽之處理液與生物處理槽或活性污泥固_液分離槽之槽 一一内H之一部份及剩餘部份之流入原料水一起導入後 段之生物處理槽的機構；及用以將前段處理槽之排氣導 入生物處理槽的機構。 ------------裝 -------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨線， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 24 312379