【PPT】废水处理技术概论

廢水的處理方式一般可分成物理、化學和 生物學的方法，不過，實際上單以物理方 法或者生物方法處理的情形很少，大多利 用各方法組合來進形處理。
(一)物理處理方法_沉澱法
※沉澱為污水及廢水處理最普遍廉價的方法， 沉澱法可去除沉降懸浮固體物質，如砂、 無機固體物、懸浮性有機，以減少有機物 質。最終沉澱池用以分離污泥與廢水之混 合水，濃縮生物性污泥，排出澄清之廢水。
水污染與水體自淨能力_現象

自淨作用之現象
水中之自淨

稀釋、擴散、生物化學分解 放出CO2、H2S等氣體 沉澱及吸附作用
大氣與水之間自淨

水與底泥之自淨

底泥之中的自淨

微生物分解
水污染與水體自淨能力_分解

生物分解作用
好氧性分解
含碳有機物 → CO2 + H2O 含氮有機物 → NH3 → NO2- → NO3含硫有機物 → H2S → SO42 厭養性分解
水污染與水體自淨能力

自淨能力亦即涵容(assimilation)能力，其作 用如下
物理：稀釋擴散、混合及沉澱 化學：伴隨物理作用過程中發生氧化、還原、
吸附或凝聚現象 生物化學：有機物被水中微生物分解而發生氧 化、還原等現象
水污染與水體自淨能力

大部分的有機物和簡單的無機離子(不含重 金屬)，所含的碳、氫、氧、氮、硫、磷等 元素，在天然環境或廢水處理廠中，可被 微生物分解成CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43等無害的小分子或離子。然而水中的重金 屬無法被微生物所分解，有些甚至於可因 生物作用而生成毒性更大的物質累積於生 物體中。
一是兼性微生物。這種細菌在有一點氧的水中生存繁
殖，它能把大分子的有機物斷裂成小分子有機物，進 一步使這些小分子有機物轉變成有機酸 另一個種群的細菌是甲烷菌。它們是絕對厭氧菌，只 能在完全沒有氧的水中生存繁衍。它們能把有機酸進 一步分解為CH4、CO2以及少量的NH3、H2S等氣體產物， 回收沼氣 以上兩種微生物往往共處同一個設施之中，協同作用
物理化學方法

重力沉降法 機械過濾法 離心分離法 膠凝沉澱法 溶氣浮除法 萃取法 吸附法 離子交換法
物理化學方法(續)
電解法 化學氧化-還原和消毒法 超臨界流體萃取法 滲透膜分離法 蒸發濃縮與焚燒法 高梯度磁分離法 廢水的聲、光、電輔助處理

廢污水處理之方法
廢（污）水相關定義

廢水(Wastewater)
指事業於製造、操作、自然資源開發過程中或
作業環境所產生含有污染物之水

污水(Sewage)
指事業以外所產生含有污染物之水

廢(污)水處理設施(Wastewater and sewage treatment facility)
指廢（污）水為符合水污染防治管制標準，而

污染物_氨氮



指以氨或銨離子形式存在的化合氨，亦即水中之氮以 NH4+(NH4+-N)，NH3(NH3-N )形態存在者，單位為mg/l 主要來源：於人和動物的排泄物，生活污水、雨水逕流以 及農用化肥的流失也是氮的重要來源。另外，氨氮還來自 化工、冶金、石油化工、油漆顏料、煤氣、煉焦、鞣革、 化肥等工業廢水中。 當氨溶于水時，其中一部分氨與水反應生成銨離子，一部 分形成水合氨，也稱非離子氨NH3-N。非離子氨是引起水 生生物毒害的主要因數，而氨離子相對基本無毒。 氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是 水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。
(一)物理處理方法_沉澱法

沉澱由懸浮固體物質之濃度及顆粒凝聚性而分成四種

單獨沉澱 (discrete settling) ：係保持單顆粒之沉降性，其大小、 形狀、密度不變，沉砂池屬於此種 混凝沉澱(flocculants settling) ：其特點為顆粒有凝聚作用，沉降 速度隨之變化 層沉澱(zone settling) ：層沉澱大都使顆粒成塊狀沉降，上澄液 與沉澱固體物出現明顯之界面 壓密(compression) ：壓密係固體物向下壓縮，孔隙中液體被壓出, 減少固體物體積。

活性污泥系統必須具備下列條件
曝氣槽內污泥負荷要維持一定 維持一定值以上的溶氧量 最終沈澱池分離出之污泥應濃縮至比曝氣槽活性污
泥濃度還高 為維持曝氣槽內污泥濃度一定，應連續迴流污泥至 曝氣槽 去除SS、分解BOD所增殖之微生物，為維持一定污 泥停留時間，應予以排出處理
(三)生物處理方法_活性污泥法
廢水處理技術概論
資源與環境管理 胡子陵
水污染的定義


Pollution源自拉丁字pollutus，即沾污的意思。 污染物：任何導致水污染之物質、生物、能量。 污染源：主要是人類活動，直接或間接的將污染物 帶入水體。 水的病媒危害：細菌、寄生蟲、原蟲及病毒散播。 經人為利用而排棄之廢水，其中介入污染物質於水 中，改變水質之原有面貌，引起水質物理、化學或 生物特性改變，背離常態，致影響水正常用途或危 害人類健康及生活環境。
生物化學方法_好氧法



好氧法中之微生物必須在水中溶解氧很豐富的條件下纔能 生存繁衍 好氧微生物以廢水中的有機物作為它們進行新陳代謝的基 質（營養物），通過好氧微生物的代謝活動，把有機物轉 化為 H2O 和CO2以及少量的硝酸鹽 好氧生化處理的廢水，有機物濃度不能太高。如果是高濃 度有機廢水，最好先經過厭氧處理再進入好氧池，也可以 用好氧池出水 (好氧處理過的廢水）來稀釋 好氧生化反應過程中，好氧微生物大量消耗水中的溶解氧， 因而必須不間斷地向廢水中供給氧，稱之為曝氣
廢水處理之目標分類

廢水處理法大致可分成兩類
一類是從流入都市下水道的污水和雨水中除去
砂、浮游物、有機化合物(碳氫化合物)等之後， 再放流於公共水域的下水處理 另一類則是處理酸、鹼、浮游物質、無機鹽、 有毒物質，以及微生物等的產業廢水處理
生物化學方法

利用微生物或植物來淨化廢水的技術，稱之為生 物化學法。包含厭氧法、好氧法、氧化塘等 厭氧法係利用的微生物有兩大種群
(三)生物處理方法_滴濾池法
(三)生物處理方法_生物轉盤法



来自百度文库
生物轉盤法(Rotating Biological Contactor)簡稱RBC法， 為生物處理的一種，由於其可在短時間接觸下獲得高處理 效率，對負荷變動較具彈性 設計簡單，產生污泥量少，無活性污泥之鬆化(bulking)、 發泡(foaming)、及滴濾法之散發臭氣、濾池阻塞等缺點， 且噪音小，操作上不必如活性汙泥法需迴流污泥、調節污 泥濃度及曝氣槽之溶氧量等高度技術，所需動力亦較活性 污泥法少 近年來歐、美、日本等國漸加重視，而積極開發為有機工 業廢水及都市污水處理之用
生物化學方法_穩定塘




穩定塘建造或者利用一個原有的面積廣大的水塘，廢水放 於其中，讓塘中繁殖起的微生物乃至植物來淨化廢水，就 是穩定塘 水深在2.5m以上的是厭氧塘；水深在0.5-2.5m之間的是兼 性塘，即有厭氧作用，也有一定的好氧作用；水深在0.5m 以下的是氧化塘，具有一定的降解有機污染物的能力，而 且運行費用非常低，但是占地面積大，只有在若干特殊的 地點纔能採用 無論什麼類型的穩定塘，都必須經過專門的計算、設計和 科學論證，不能把排污單位所存放廢水的大水坑，任意命 名為氧化塘、穩定塘 生物治理方法經過專門設計建造的濕地以及蘆葦塘、其水 生植物及林地都有一定的淨化廢水的能力，屬於生物化學 法的一種，稱做生態學方法
以物理、化學或生物方法處理之設施
水污染的分類
耗氧物質(oxygen demanding wastes) 病源物質(disease causing agents) 植物營養份(plant nutrients) 有機化合物(organic compounds) 油脂(oil) 無機化合物(inorganic chemicals) 沉積物(sediments) 放射性物質(radioactive materials) 熱(heat)
耗氧物質

含生物可分解的有機物及還原性的無機物
C
+ O2 → CO2 C需要3倍氧量始可完全分解，即一加 崙水中溶氧只夠一滴油作用。 BOD：生化需氧量，指耗氧物質在氧化時需用掉的溶氧 (一般將樣水培養五天測定DO變化) 魚殖生物：典型需至少有5~6ppm的溶氧 在20℃時，水中DO之飽和量約9.1ppm(隨水溫、高度而 異) 來源 未處理都市廢水 農場和畜圈放流水 食品製造廢水 BOD(ppm) 100 – 400 100 – 10000 100 - 10000
(一)物理處理方法_過濾法

過濾分為
重力 壓力
真空
離心力

重力法用於去除懸浮物濃度低之廢水，可直接通 過濾床。真空過濾用於懸浮物濃度較高時，污泥 之脫水應用。離心式用於易過濾之固體物，如含 水率低的泥餅
過濾的材料

過濾的材料方面有砂、粗目和細目濾網， 或一些柔軟材料。一般工業用水 (包括自來 水) 的處理都使用砂過濾，砂過濾槽可分為
(三)生物處理方法_滴濾池法

為接觸性生物處理法之一種，經最初沉澱 池之處理水，以間斷或連續散水方式通過 濾料層（卵石、礦渣、無煙煤或塑膠）， 利用濾料上生長之微生物膜氧化分解下水 中之有機物，而生物膜連續或間斷剝落後， 引入最終沉澱池沉殿分離污泥之處理方法。 其生物膜之反應狀況如下頁所示
(三)生物處理方法_滴濾池法

在沉澱法的操作過程中，可加入凝聚劑，以提高沉澱效果。 污水經初級處理後約可去除百分之三十的BOD 和百分之 三十到四十的SS(污泥)。去除後的污泥經消化處理後成為 安定性物質，再經脫水晒乾後，可供作有機肥料用。而污 水可加氯消毒後即可放流，或再提高處理程度。
(一)物理處理方法_過濾法

過濾為流體穿過多孔質濾料，使懸浮物與 液體分離的方法，一般較沉澱池價高，但 佔地小且操作迅速，去除之固體物質易於 乾燥
合作用 運用氧垂曲線公式，可以預測在河流中下游任何地點 之溶氧及生化需氧量情況，並可估計廢污水所應採之 處理程度及稀釋所需程度。
廢水處理的基本原理

廢水處理的技術方法盡管有許多，但其最基本的作用原理 卻只有三項，即：分離、轉化和利用



分離，採用各種技術方法，把廢水中的懸浮物或膠體微粒、微滴 分離出來，從而使廢水得到淨化，或者使廢水中污染物減少到最 低限度 轉化，對於已經溶解在水中，無法“取”出來或者不需要“取”出來的 污染物，採用生物化學的的方法、化學和電化學的方法，使水中 溶解的污染物轉化成無害的物質（如轉化成 H2O、 CO2、 CH4、 NO3 -等等），或者轉化成容易分離的物質（如沉澱物、附著物、 上浮物、不溶性氣體等等）。總之，使水中污染物發生有利於處 理的化學、生物化學變化 利用，有些廢水（主要是高濃度的廢液），未經處理或者稍加處 理有可能找到新的用途，可以成為有用的資源，用於再製造、再 加工
使廢水直接通過濾槽來進行的慢砂濾法 使用藥品來進行凝聚和沉澱處理為前題的標準
過濾法

在此所產生的污泥則要先進行脫水處理後 再廢棄
(二)化學處理法_中和法


PH值為放流水之重要標準之一，而廢水處理時，PH高低 對處理效果影響甚大 酸性、鹼性廢水均需利用化學藥劑起中和反應，調節PH 值到適宜範圍內，係化學處理法中最普遍使用的一種 中和劑之選擇，應考慮價格、反應速度、生成之污泥、沉 澱能力，及其它各種中和劑之特性、廢水性質、廢水量等。 其中氫氧化鈉和碳酸鈉很快就會溶解於水中，與酸的反應 速度又快，所生成的污泥量也少。而生石灰所生成的沉澱 物則要比消石灰生成的少 中和反應所生成的大量污泥則必需再經過沉澱、過濾、乾 燥等步驟的污泥處理
(二)化學處理法_氧化還原法
氧化作用對各種廢水之處理，具有很高之 價值，不但能有效地去除生化需氧量，能 破壞廢水中合成物之構造，且產生無害之 物質如二氧化碳、氮、亞硝酸鹽和硫酸鹽 等 還原作用在廢水處理上之應用較少，但對 某些廢水如電鍍廢水甚具價值，如鉻酸鹽 還原為低毒性之三價鉻

(三)生物處理方法_活性污泥法
複雜有機物
酸形成菌
有機酸中間產物
CO2，H2O
CH4 + CO2
甲烷形成菌
水污染與水體自淨能力

厭養性分解
含碳有機物 → CH4 + CO2 含氮有機物 → NH3 → N2 含硫有機物 → SO42- → H2S

河川溶氧平衡
袪氧(deoxygenation)作用：微生物分解有機物 再氧化(reaeration)作用：水面曝氣及水棲植物之光