污水處理廠沉澱池操控用SS沉澱特性自動量測裝置之發展與應用

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姓名

胡念英(Nien-ying Hu) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所

論文名稱

污水處理廠沉澱池操控用SS沉澱特性自動量測裝置之發展與應用
(Application of an Automatic Monitoring Suspended Settling Characteristic Instrument for Sedimentation Tank of wastewater Treatment Plant)

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摘要(中)

一般污水處理廠沉澱池之操作控制，須藉由實驗室採樣分析取得水質資訊或以污泥濃度計作為沉澱池排泥之操作控制參考，無法就整體沉澱池操作控制上提供一即時資訊。本研究係利用以Beer-Lambert原理基礎所發展之水中量測SS沉澱特性之技術與裝置，於新竹工業區污水處理廠沉澱池進行水質SS連續量測與控制應用。本研究結果顯示SS自動量測系統可提供即時水質SS沉降變化之資訊且有效推估掌握出水水質變化趨勢，並可提供如累積沉澱質量分布及沉澱速度、停留時間與出水水質之關係等即時資訊，做為沉澱池與前置處理單元程序調整之控制，以提升廢水處理容量、效益與操作系統穩定性。目前一般市售之監測設備而言，大多僅能量測單元內單點水質之濃度，而本系統可利用於分析計算得知沉澱時不同水深SS濃度變化情形、沉澱過程中沉澱SS隨深度之累積質量分佈及沉澱速度等資訊，並由量測結果推估出流水SS濃度之功能。本監測系統設備設置及操作維護成本較市售儀器便宜，且具有可獲得多種資訊、提供操作控制即時資訊等優點，故可提升市場接受度及使用率，並有助於污水廠之操作與污染控制。

摘要(英)

In generally, the operation reference for Sedimentation tank in waste water treatment plant, especially for sludge effluent, is controlled by results of laboratory analysis or sludge concentration meter, but is not controlled by on line data research.
The purpose of this research is to develop a technology and device for SS settling characteristic measurement, and is proved and continuously monitored the SS in sedimentation tank in Hsin-Tsu Industrial wastewater treatment plant, based on Beer-Lambert theory. The results of this research, shown SS automatic measurement system, not only offer the on line data of SS settling change, and effectively estimate the change trend of effluent waster water quality, but also offered the output on line information, such as average specific gravity, integrated settling weight distribution, settling velocity, retention time and effluent waste water… etc., is on purpose to adjust the process of sedimentation tank and pretreatment units, in order to upgrade the treatment capacity efficiency and system steady.
At this stage, most monitor equipments in market just could measure the one spot concentration of waste water quality. But we could get the variation of SS concentration at different depth, SS integrated weight distribution with the depth and settling velocity by means of results of calculation and Analysis. Moreover we could estimate the SS concentration of effluent by the results of this measurement. The capital and O&M cost of our system are cheaper than the existing equipments in market, and are beneficial to get more information and controlled by on line data. Therefore, the system is not only populous and acceptance for end users, but also is helpful for operation and pollution control in waste water treatment plant.

關鍵字(中)

★ SS
★ 自動監測
★ 廢水操控
★ 沉澱池
★ 沉澱特性

關鍵字(英)

★ Sedimentation tank
★ SS
★ Auto-monitor
★ Operation of waste water
★ Settling characteristic

論文目次

中文摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章前言 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國內污水處理廠自動監測系統現況與發展 3
2-2 目前廢水處理廠操作控制之發展 4
2-3 污泥沉降特性與沉澱 6
2-3-1 沉降原理與機制 6
2-3-2 污泥沉降機制 8
2-4 沉澱池設計與控制 9
2-4-1 沉澱池之設計 9
2-4-2 沉澱池之操作控制 11
2-5 污泥沉降特性量測方法 14
2-6 利用光學及影像方法量測污泥特性之應用 17
第三章研究方法 22
3-1 研究流程 22
3-2 水中懸浮顆粒沉澱特性量測技術架設 24
3-2-1 量測技術原理 24
3-2-2量測設備與系統架構 25
3-2-3 廢水量測系統 26
3-3 廢水處理系統 38
3-3-1 背景介紹 38
3-3-2 水質水量介紹 41
3-4 實廠量測裝置與系統之建置 43
3-5 實廠廢水連續監測驗證 45
3-6 沉澱池操作控制之應用 47
3-7 SS沉澱特性自動分析系統建置成本效益分析 50
第四章結果與討論 52
4-1 實廠量測裝置與系統建置之成果 52
4-1-1 背景灰階值資料建立之結果 52
4-1-2 光源強度資料建立之結果 54
4-1-3 小結 60
4-2 實廠廢水連續量測驗證 61
4-2-1 連續量測分析結果 61
4-2-2 SS沉澱含量累計變化之計算 68
4-2-3 顆粒沉澱速度與水樣中顆粒整體平均沉澱速度之關係 69
4-2-4 小結 71
4-3 沉澱池操作控制應用之成果 72
4-3-1 沉澱池停留時間之調控 72
4-3-2 調整加藥量之成效探討 77
4-3-3 以添加迴流污泥取代化學藥劑之出水水質沉澱特性探討 79
4-3-4 加藥成本之探討 81
4-3-5 小結 82
4-4 SS沉澱特性自動分析系統建置成本分析 84
4-4-1設置成本分析 84
4-4-2操作維護費成本分析 86
4-4-3人力資源分析 86
4-4-4 小結 86
第五章結論與建議 88
5-1 結論 88
5-2 建議 88
參考文獻 90

參考文獻

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指導教授

廖述良(Shu-liang Liaw)

審核日期

2008-7-24

推文