Introduction to Pollution Preventionand Treatment

污染防治概論

莊清榮

2/25/2004

環境污染現象

依環境介質區分 (a) 空氣污染 (b) 水污染 (c) 土染污染 依介質物理性質的改變 (a) 噪音 (b) 熱污染 (c) 輻射污染

水污染之污染物種類

重金屬： Pb, Cr, Hg, Cd 毒性物質： HCN, KCN 有機污染物 微生物 ( 細菌、病毒 ) 膠體微粒 (<1μm) 放射性物質

水污染防治法 (80. 5 公佈 )

五、放流水標準 (80.1.16 修正 ，以 82.1.1 及 87.1.1 分定兩不同標準 )

(a) 規定重金屬及有毒物質濃度上限 (b) 規定 BOD 及 COD 上限 (c) 規定懸浮固體量 (SS) 、透視度及 pH 等之上限

BOD: Biochemical oxygen demand (mg/l or ppm)

COD: Chemical oxygen demand (mg/l or ppm)

SS: Suspended solid (mg/l)

廢水污染特性

物理特性：溫度、濁度、顏色、臭味、總固體量

化學特性： pH 、無機重金屬、有機物

生物特性：藻類、細菌、微生物

廢水處理程度之分級 初級處理 (Primary treatment) 去除懸浮固體 ( 以物理法為主 ) ，如沉砂池、沉澱池、

柵欄等。 二級處理 (Secondary treatment) 去除呈膠體和溶解狀態的有機務，即 BOD 物質 ( 為生

物處理 ) 。 三級處理 (Tertiary treatment) 去除二級處理未能去除的污染物，如氮、磷及重金屬

等可溶性無機物或其他不易生物分解之有機物等。# 水質優養化 (eutrophication)

廢水總固體量

懸浮性粒子 ( 粒徑大於 1μm)

粒徑大於 10μm 為可沉降

膠體 (colloid) ( 粒徑介於 1~10-3μm)

溶解性物質 (小於 10-3μm)

廢水處理1. 物理處理 目的：改變污染物有害成分之濃度；減少體積或改變

存在相以利進一步分離。

2. 化學處理 目的：將污染物之危害性降低，減少體積，或將轉變

成另一種形式，以利進一步處理。

3. 生物處理 目的：降低 BOD

物理處理 ( 以固液分離為主 ) 篩析 (screening) 沉降 (sedimentation)

(a) gravity; (b) centrifuge 浮除 (flotation) 過濾 (filtration)

(a) 濾餅過濾 (cake filtration)

(b) 澄清過濾 (deep bed filtration)

(c) 薄膜分離 (membrane separation) 壓榨 (expression)

物理處理 (均相分離 )

蒸餾 (distillation) * 蒸發 (evaporation) 萃取 (extraction) 吸附 (adsorption) 離子交換 (ion exchange) 電解 (electrolysis)

化學處理

去除微小懸浮物質、溶解性有機物及重金屬離子pH 調整 (pH adjustment)化學混凝 (coagulation and flocculation)化學沉澱 (chemical precipitation)氧化、還原 (oxidation and reduction)

pH 調整法

生物處理：廢水

重金屬處理： Cr+6 Cr+3 Cr(OH)3(S)

氮脫除： NH4+ NH3

氨氮 氣提

放流水標準： pH=6~9

pH=6.5~8.5

適合生物成長生物處理

pH=2.0~3.0

還原劑

pH=8.0~9.0

pH=11.0stripping

化學混凝

Colloids

Coagulant; Alum, FeCl3 flocculant

polymer

floc

化學氧化、還原 化學氧化：對於生物不易分解或不可分

解之有機物及 CN— 等，利用強氧化劑進行破壞、分解。

強氧化劑： H2O2 ， KMnO4 ， O3 ， ClO2 ， Cl2

in situ

Ex. O3+CN-- CNO-- +O2

化學還原：降低物質氧化態，以減低其毒性或易於進一步處理。

生物處理

好氣性 ( 喜氣性 ) 生物處理 (aerobic treatment)

(a) 活性污泥法 (activated sludge)

(b) 滴濾池 (trickling filtration)

(c) 生物旋轉盤 (rotating biological contactor)

厭氣性生物處理 (anaerobic treatment)

好氧與厭氧處理之比較

厭氧可省略掉連續混合和曝氣所需動力消耗，且可回收甲烷氣。

污泥產生量僅為好氧的 15% 左右。 設備佔地面積為好氣的 1/3 左右。 厭氣反應為密閉空間，較無空氣污染之

虞。