博碩士論文 107326013 詳細資訊




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姓名 李承遠(Chen-Yuan Lee)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所
論文名稱 以系統動力模式評量 TNCUMF 生物處理系統設計與操控方法之發展
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摘要(中) TNCUMF活性污泥處理系統是透過微生物作用將水中碳、氮、磷去除以達到滿足流水標準之目的,而一般廢水處理系統屬半開放性的系統,外界環境變化皆會影響污水水質特性,進而影響處理效能。因此若無法及時因應水質變化而做出合適的操作控制,將可能導致出流水質惡化。本研究以系統動力學概念分析系統內各項物質與微生物間的關連與作用機制,並探討系統之運作機制及生化反應間的交互作用,以此為基礎發展與建立TNCUMF系統系統動力模式,同時利用環境條件進行模式內微生物反應速率推估,以作為系統動力模式運作之輸入參數並計算系統出流水質。最後將模擬結果與實際出流水質數據比較,確認此系統動力模式具備有效推估該物質濃度的能力。為確認TNCUMF處理系統是否符合TNCUMF原先設計,需蒐集資料評量TNCUMF處理系統是否符合設計之功能;為了發揮TNCUMF處理系統去氮除磷及降解有機物之功能,需要系統中的處理單元發揮其功能;為了使TNCUMF系統及其處理單元發揮功能,需要檢視TNCUMF處理系統及子系統之設計資料,並以本研究建立出的系統動力模式進行評量,以使後續研究能根據評量系統功能、子系統功能檢討找出存在的問題進行結構性修正或改善。預期產出TNCUMF系統及內部子系統之界定結果、TNCUMF系統作用機機制、TNCUMF系統之系統動力模式與TNCUMF系統之評量結果。
摘要(英) The modified TNCUMF activated sludge treatment system removes carbon, nitrogen and phosphorus from water by microbial action to meet the flow standard. Generally, the TNCUMF wastewater treatment system is a semi-open system, and changes in the external environment will affect the water quality characteristics of the sewage, thereby affecting the treatment efficiency. Failure to properly control the water quality in a timely manner may result in deterioration of the outflow water quality. This study uses the concept of system dynamics to analyze the reaction mechanism between various substances and microorganisms in the system, and based on this, develops and establishes the dynamic mode of the aerobic tank and membrane filter system of the modified TNCUMF system. Finally, the simulation results are compared with the actual outflow water quality data to confirm that the system dynamic model has the ability to effectively estimate the concentration of the substance. In order to confirm whether the TNCUMF treatment system complies with the original design of TNCUMF, it is necessary to collect data and evaluate whether the TNCUMF treatment system complies with the designed function; in order to exert the function of the TNCUMF treatment system to remove nitrogen and phosphorus and degrade organic matter, the processing unit in the system needs to perform its function; In order for the TNCUMF system and its processing unit to function, it is necessary to review the design data of the TNCUMF processing system and subsystems, and evaluate the system dynamics based on the system dynamic model established in this study, so that subsequent studies can evaluate the system functions and subsystems Functional review finds out the existing problems to make structural corrections or improvements. The expected output is the definition result of TNCUMF system and internal subsystems, the mechanism of TNCUMF system, the system dynamic mode of TNCUMF system, and the evaluation result of TNCUMF system.
關鍵字(中) ★ 系統動力模式
★ TNCUMF系統
★ 系統分析法
關鍵字(英) ★ TNCUMF
★ System dynamic model
★ System analysis
論文目次 第一章 前言 2
1.1 研究緣起 2
1.2 研究目的 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 廢水生物處理系統設計問題 4
2.2 系統分析法於廢水處理系統之應用 5
2.3 模擬模式於廢水生物處理系統之應用 7
2.3.1 系統動力模式 7
2.3.2 系統動力模式於廢水生物處理系統之應用 8
第三章 研究方法 10
3.1 研究流程 10
3.1.1 研究目的與預期結果 10
3.1.2 研究流程與步驟 11
3.2 系統動力模式發展與建置流程與方法建立 12
3.3.1 TNCUMF系統界定 15
3.3.2 TNCUMF子系統界定 17
3.3.3 確認有機物反應途徑 18
3.4 生物處理反應機制彙整 21
3.4.1 確認有機物分解流程中作用 21
3.4.2 確認物質與微生物所需介質 22
3.4.3 確認作用之微生物 22
3.4.4 確認作用之輔酶 22
3.4.5 確認作用之反應物 22
3.4.6 確認作用之生成物 22
3.4.7 確認各個作用的反應限制條件 23
3.5 TNCUMF運作機制建立 23
3.6 TNCUMF系統動力模式發展與建置 23
3.6.1 系統整體層分析 25
3.6.2 系統功能層分析 25
3.6.3 系統邏輯層分析 25
3.6.4 系統元件程式編寫 25
3.6.5 系統組成程式編寫 26
3.6.6 系統子程式編寫 26
3.6.7 系統整體系統程式撰寫 26
3.7 TNCUMF系統動力模式測試與驗證 27
3.7.1 動力模式測試結果 27
第四章 結果與討論 30
4.1 TNCUMF系統界定結果 30
4.1.1 TNCUMF系統物件觀界定結果 30
4.1.2 TNCUMF系統系統觀界定結果 33
4.1.3 TNCUMF子系統界定 38
4.1.5 小結 44
4.2 生物處理反應機制彙整結果 45
4.3 TNCUMF運作機制建立結果 62
4.4 TNCUMF系統動力模式建置與發展結果 65
4.4.1 元件與組成程式建立 65
4.4.2 TNCUMF子系統程式建立 81
4.4.3 TNCUMF整體系統程式建立 86
4.4.4 小結 89
4.5 TNCUMF系統動力模式測試結果 90
4.5.1 動力模式測試結果 90
4.5.2 動力模式測試結果探討 95
第五章 結論與建議 102
5.1 結論 102
5.2 建議 103
參考文獻 104
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指導教授 廖述良(Shu-Liang Liaw) 審核日期 2021-10-28
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