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研究生: 廖紋藺
Liao, Wen-Lin
論文名稱: 石化工業廢水二級處理出流水再生利用技術 之可行性研究
A Feasibility Study on Reclamation Techniques for the Secondary Effluent of Petrochemical Wastewater
指導教授: 李俊德
Li, Chun-Teh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 環境工程學系
Department of Environmental Engineering
論文出版年: 2002
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 200
中文關鍵詞: 石化工業二級出流水逆滲透電聚膠凝再利用回收
外文關鍵詞: Petrochemical Wastewater, Reclamation, Dipolarization-Induced Electro-coagulation and R, Secondary Effluent, Reuse
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  • 本研究利用電聚膠凝法配合逆滲透法,對石化工廠二級處理出流水進行回收處理,旨在探討各操作參數對廢水處理效果之影響,並初步估計處理成本,用以評估石化工業二級處理出流水再生利用技術之可行性,以作為日後實際應用及研發之參考。
    利用電聚膠凝法處理石化工業二級處理出流水研究結果顯示,隨著電聚後調整pH值愈高、操作電壓愈大及停留時間愈長,電聚膠凝處理效果愈佳。逆滲透法操作壓力在6 ~ 12 Kg / cm2 範圍內,清水透過率、清水回收比及污染物去除率均隨操作壓力提高而增加。
    電聚膠凝法最適宜操作條件為電聚前不調整pH、電聚後調至pH = 9,電壓 = 150 volt及停留時間 = 35 sec,各種污染物之去除效率分別為CODt去除率約30%、濁度去除率約70%、SS去除率約91%、硬度去除率約25%、鹼度去除率約74%、SiO2去除率約為63%、各種真色色度去除率在60%左右、重金屬去除率約介於13% ~ 38%。而以逆滲透法接續處理,對各種污染物之去除效果甚佳,且對電聚膠凝法較不具去除效果之比電導度、DS、硫酸鹽及氯鹽等污染物,去除率皆高達96%以上。
    石化工業廢水二級處理出流水以電聚膠凝法配合逆滲透法處理後,可回收再用於循環式冷卻補充水,不僅節省用水量又可減少污染量,因此將其回收再利用具有相當之潛力。

    Feasibility for treatment and reclamation of the secondary effluent of Petrochemical wastewater by the Dipolarization-induced Electro-coagulation process and reverse osmosis (RO) technology was studied. In addition, in order to obtain useful engineering design, optimization of the process performance was also studied.
    The results show that augmentation of pH of the treated wastewater, operational voltage, and retention time will improve removal efficiency of pollutant in the Dipolarization-induced Electro-coagulation process. Increasing the RO operating pressure from 6 to 12 Kg/cm2 positively enhanced the RO permeate flux rate,recovery and pollutant removal efficiency.
    Taking the efficiency and cost into consideration, the optimal condition for the Depolarization-induced Electro-coagulation process was an adjusted pH of 9 for the wastewater, an operational voltage of 150 volt, and a retention time of 35 sec. The removal efficiency of CODt, turbidity, SS, SiO2, true color, and hardness were approximately 30%, 70%, 91%, 63%, 60%, and 25%, respectively. The removal efficiency of RO technology is very significant, especially for specific conductivity, DS, SO42-, and Cl-. Moreover, the removal efficiencies were greater than 96%.
    The secondary effluent of Petrochemical wastewater, after treated by the Dipolarization-induced electro-coagulation and RO, may be reutilized as the cooling water. This reclamation technique for the secondary effluent of petrochemical wastewater will cut down water consumption and reduce water pollution. Hence, it is a useful tool with high potential.

    總 目 錄 頁碼 授權書 I 中文摘要 III 英文摘要 V 致謝 VII 總目錄 IX 表目錄 XIV 圖目錄 XIX 第一章 前言 1 1-1 研究緣起 1 1-2 研究目的與內容 2 第二章 文獻回顧 5 2-1 石化工業 5 2-1-1 石化工業原料 5 2-1-2 石化工業產值 6 2-2 石化工業廢水 6 2-2-1 石化工業廢水來源與特性 6 2-2-2 石化工業廢水之處理方法 7 2-3 廢水處理法 7 2-3-1 物理處理法 7 2-3-1-1 沉澱法 7 2-3-1-2 浮除法 8 2-3-1-3 活性碳吸附法 10 2-3-1-4 離子交換樹脂法 10 2-3-2 化學處理法 12 2-3-2-1 中和法 13 2-3-2-2 化學氧化法 13 2-3-2-3 化學還原法 14 2-3-2-4 濕式氧化法 15 2-3-2-5 化學混凝沉澱法 15 2-3-3 生物處理法 16 2-3-3-1 活性污泥法 16 2-3-3-2 滴率池處理法 17 2-3-3-3 旋轉生物盤法 17 2-4 偶極化電聚膠凝法 18 2-4-1 電聚膠凝法之原理 18 2-4-2 電聚膠凝法之特性 23 2-4-3 電聚膠凝法之操作影響因素 24 2-4-4 電聚膠凝法之應用 29 2-5 逆滲透法 32 2-5-1 薄膜程序 32 2-5-2 逆滲透法之原理 33 2-5-3 逆滲透膜之發展 34 2-5-4 逆滲透膜之去除機制 36 2-5-5 逆滲透膜之質量傳輸模式 38 2-5-5-1 滲透壓 38 2-5-5-2 有效驅動壓力與滲透壓差 39 2-5-5-3 純水穿透常數 40 2-5-5-4 濃度極化現象 40 2-5-5-5 溶質及溶劑之傳輸 42 2-5-6 逆滲透膜操作之影響因素 43 2-5-7 逆滲透膜之材質及模組形式介紹 48 2-5-8 逆滲透法之優點及限制 53 2-5-9 逆滲透法在廢水處理及水再生利用方面之應用 53 2-6 工業用水回收再利用 56 2-6-1 工業用水的分類 56 2-6-2 從技術發展面看工業用水回收率之提升 57 2-6-2-1 廢水回收再利用於各種用水之可行性 59 2-6-2-2 冷卻系統常遭遇之問題 60 2-6-3 廢水回收再利用水質規範 63 第三章 實驗材料、設備與方法 71 3-1 實驗室廢水處理系統 71 3-1-1 電聚膠凝處理系統 71 3-1-2 逆滲透處理系統 72 3-1-3 水質分析儀器及設備 75 3-2 實驗方法 76 3-2-1 界達電位之測試實驗 78 3-2-2 電聚膠凝實驗方法 78 3-2-3 沈澱與過濾比較實驗 82 3-2-4 逆滲透實驗 82 3-2-4-1 逆滲透系統操作方法 83 3-2-4-2 逆滲透膜之清洗與保存 84 3-3 分析方法 86 3-3-1 水質分析方法 86 3-3-2 電聚膠凝法之污泥分析 87 3-3-3 電聚膠凝法之電能消耗表示法 87 3-3-4 電聚膠凝法之理論金屬溶出量 88 第四章 結果與討論 89 4-1 石化工業廢水二級處理出流水水質特性 89 4-1-1 石化工業廢水二級處理出流水水質特性 89 4-1-2 石化工業廢水二級處理出流水與各種用水標準比較 89 4-2 石化工業廢水二級出流水電聚液之等電點測試 93 4-2-1 石化工業廢水二級出流水之界達電位 93 4-2-2 電聚液之等電點測試實驗 93 4-3 電聚膠凝實驗 95 4-3-1 電聚前、後最適宜pH值實驗 95 4-3-2 電聚處理最適宜操作電壓實驗 115 4-3-3 電聚處理最適宜停留時間之實驗 128 4-3-4 電聚膠凝法處理水水質與各類用水標準之比較 148 4-4 電聚膠凝法電聚液之沈澱與過濾比較實驗 151 4-5 電聚膠凝法之污泥量及清運處理成本分析 153 4-6 電聚膠凝法之能量消耗與理論金屬溶出量 153 4-6-1 電聚膠凝法之能量消耗與理論金屬溶出量間的關係 153 4-6-2 理論之鐵溶出量與混凝劑之關係 158 4-7 逆滲透實驗 159 4-7-1 RO進流水SDI值測試 159 4-7-2 逆滲透操作壓力實驗 160 4-7-3 連續濃縮減容實驗 171 4-8 石化工業廢水二級處理出流水再生利用可行性評估 183 第五章 結論 189 參 考 文 獻 193

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    校外:2002-07-12公開
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