| 姓名 |
李承豐(Cheng-feng Li)
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畢業系所 |
環境工程研究所在職專班 |
| 論文名稱 |
化學沈降處理生技業鎂鹽廢水之研究
(The Study on the Chemical Precipitation in handling the Magnesium Salt in the Wastewater of the Biotech Industry)
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
生技產業發展是國家重點發展項目，但因為生技製程和一般製造業不同及原物料使用的特殊性及多元性，因製程反應中的程序包含有機合成反應、萃取、分離、下料等作業中所產生之廢水含有有機溶劑，流程中也會添加無機物的物料，例如金屬鎂等原料，導致廢水處理系統的負荷及無機鎂鹽沈積問題。所以，為了降低無機鹽類的沈積，應周全的檢討並瞭解各種實廠操作時會遭遇到進流水質變化的影響，包括鹽類溶解、析出的狀況及其它影響因子，要針對無機鎂鹽的去除達成經濟性有效性的最佳化的條件，取得原水後透過實驗的驗證及實場操作的驗證，依總合評估的結果找出化學沈降最佳的操作點，以利往後做為高濃度無機鹽類的去除機制之建立，能使現場的操作人員更有效的控制無機鹽類的析出並加以沈降去除，提升廢水處理廠操作功效，降低廢水處理廠失控的風險，此研究廢水中鎂鹽去除，使用化學沈降法來做為處理方法，藉由添加實廠中原有高pH值廢水來作為調整pH值的鹼劑，並以沈降、懸浮固體物、上澄液鎂離子殘留濃度的實驗，可得出最佳操作pH值為pH值11，可以達到有效去除原廢水中鎂離子的濃度大於99%以上，在實廠的操作時pH值變化最大的範圍為pH值10.5～pH值13，所以要將鎂鹽廢水調整至pH值11時，因控制不易常會使得原廢水和鹼劑混合後的pH值超過12以上，造成實務操作上的負擔，而在實驗中次佳的操作值為pH值10，實廠的操作中容易調整至pH值10，且同樣可以達到有效去除原廢水中鎂離子的濃度大於95%以上，所以pH值10在實廠操作中為最佳的操作pH值。
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| 摘要(英) |
Biotechnology development is always among one of the Country’s key developing industries. However, due to its different production process compared to general manufacturing industry, as well as its uniqueness and pluralism of its raw material usage, the biotech manufacturing process contains organic synthesis reactions、extractions, exfoliations、 and blanking …etc., and those make the waste water during the manufacturing process contains organic solvent, and raw material such as inorganic saline is also to be added during the manufacturing process, Consequently, it causes the burden of waste water treatment and inorganic saline deposit. Therefore, in order to reduce inorganic saline deposit, we should fully comprehend and check various factors affecting the water inflow quality during factory operation, including saline solvent, exfoliations and other factors.To aimed to the removal of inorganic saline in order to reach economic scale and maximize effectiveness, we shall try to prove through real experiment after obtaining raw water, to find out the most ideal level of reducing chemical sedimentation, to set up a system for the removal of high density of inorganic saline deposit in the future, and to further help the on-site operation workers control the precipitation of inorganic saline and remove the deposit more effectively. Hence we may upgrade the waste water treatment efficiency and lower the control risk in waste water treatment facilities.In this research, we’re focused on the removal of magnesium salt in the water by utilizing the chemical sedimentation. And by adding the on-site waste water that already contains high pH value as an alkalinity media to adjust the pH value, we may obtain the best pH value of 11 through the experiment of sedimentation, suspended solids, and the residual concentration of magnesium ion in the supernatant. This process works effectively by reducing the magnesium ion when the density is more than 99%. During the on-site operation, the changing range of pH value is between 10.5 and 13, therefore, we need to adjust the pH value in the magnesium salt waste water to 11 in order to get the best result. Since it’s easy to get the pH value over 12 if operating improperly and causes the operation burden, therefore, we prefer to use the second best level while pH value reaches 10, It’s easy for factories to control and adjust the pH value down to 10, as well as removing over 95% of the magnesium ion density in the existing waste water.
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| 關鍵字(中) |
★ 生技製程
★ 無機鎂鹽
★ 化學沈降 |
關鍵字(英) |
★ Inorganic Magnesium Salt
★ Chemistry Sedimentation/Precipitation
★ Biotechnology Manufacturing Process |
| 論文目次 |
國立中央大學圖書館碩博士論文電子檔授權書..............i
國立中央大學碩士班研究生論文指導教授推薦書...........ii
國立中央大學碩士班研究生論文口試委員審定書......... iii
中文摘要............................................ iv
英文摘要.............................................vi
誌謝................................................vii
目錄...............................................viii
圖目錄.............................................. xi
表目錄.............................................xiii
第一章 緒論...........................................1
1.1 研究緣起.........................................1
1.2 研究目的.........................................2
第二章 文獻回顧.......................................3
2.1 生技行業廢水處理現況與問題.......................3
2.1.1 生技產業的發展................................4
2.1.2 生技產業的廢水污染特性........................7
2.2 鎂鹽廢水的現況與問題.............................8
2.2.1 化學沈降處理法................................9
2.2.2 離子交換處理法...............................12
2.2.3 過濾法.......................................14
2.2.4 流體化結晶床.................................14
2.2.5鎂鹽廢水污泥回收再利用........................15
第三章 研究方法......................................16
3.1 研究流程與內容..................................16
3.2 鎂鹽廢水水質與水量特性..........................18
3.3 鎂鹽廢水處理方法比較與選擇......................19
3.4 實驗室的藥劑和pH值及操作條件....................21
3.4.1實驗的材料與設備..............................21
3.4.2中和滴定曲線實驗..............................22
3.4.3上澄液殘餘濃度實驗............................23
3.4.4總懸浮固體物實驗..............................24
3.4.5鎂鹽沈降實驗..................................26
3.5 實廠處理系統設計與驗證..........................27
3.5.1 建置實廠裝置.................................27
3.5.2 實廠裝置之操作驗證...........................29
3.5.3 實廠經濟成本效益分析.........................30
第四章 結果與討論....................................31
4.1探討鎂鹽廢水水質與水量特性.......................31
4.1.1 探討鎂鹽廢水的水質與水量.....................33
4.1.2 探討鎂鹽廢水的來源...........................34
4.1.3 小結.........................................35
4.2探討鎂鹽廢水處理方法比較與選擇...................36
4.2.1 鎂鹽廢水處理方法比較.........................36
4.2.2 鎂鹽廢水處理方法選擇.........................38
4.2.3 小結.........................................38
4.3探討實驗藥劑及pH值和操作條件.....................39
4.3.1 探討實驗藥劑.................................39
4.3.2探討中和滴定實驗..............................42
4.3.3探討上澄液殘餘濃度實驗........................46
4.3.4探討總懸浮固體物實驗..........................48
4.3.5探討沈降實驗..................................50
4.3.6小結..........................................57
4.4 探討處理系統設計與實廠操作的驗證................59
4.4.1 實廠設備之探討...............................59
4.4.2 實廠鎂鹽去除效果之探討.......................59
4.4.3 實廠經濟成本效益分析探討.....................62
4.4.4 實廠安全效益及再利用探討.....................64
4.4.5小結..........................................64
第五章 結論與建議....................................66
5.1 結論............................................66
5.2 建議............................................68
參考文獻.............................................69
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| 參考文獻 |
參考文獻
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| 指導教授 |
廖述良(Shu-Liang liaw)
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審核日期 |
2012-7-20 |
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