(5)其它:Rubioetal.,(2002)利用浮除法去除矿场、冶金工业废水中所含之污染物、粉末颗粒、金属离子油脂、有机物及少量有价金属,发现具有低污泥量且高分离效果。Al-Jamaletal.,(2002)以人工湿地去除废水中所含之污染物,并将处理水应用于灌溉,可回收营养盐、有机物做为植物生长之用,并维持水源涵养量,以此系统模式可处理都市污水。人工湿地可应用于去除水产养殖废水中所含之营养盐,可使总氮去除达95-98%,总磷为32-71%,使养殖用水循环再利用(Linetal.,2002)。单以人工湿地处理工业废水,则因水质特性,处理效果有限,可于添加生活污水提供湿地生态系统发展之所需,促进处理效率(林欣怡及杨磊,2000)。而人工湿地亦可取代传统处理方式处理垃圾渗出水(蔡凯元及杨磊,2003)。
事实上,各废水处理技术,在操作上皆有其瓶颈,且在水回收再利用之应用上,受限于原水水质及回收水质需求,表3整理各再生水源应用于不同回收用途之适用处理技术。都市污水中污染物多为有机物、致病菌,以及氮磷等营养盐,多以生物处理配合消毒单元,使回收水可做农业灌溉及厕所冲洗水等用途;厌氧消化法,可处理高浓度有机物废水,适用于处理畜牧废水。工业废水水质特性依业别及制程而有相当大的差异,其中染整废水、食品废水及化学机械研磨废水,由于废水量大,水之回收再利用亦格外引人关注。染整废水中含有大量之有机物极高色度,利用薄膜程序如NF或RO可有效去除水中色度及有机物,回收水可再导入染色制程中使用;食品废水中多为生物可降解有机物,藉由MBR结合薄膜程序,并辅以消毒单元,所处理水质可做为锅炉或清洁用水;而化学机械研磨废水中,污染物主要成分为无机物,以电化学混凝,处理水可用作冷却用水,若以混凝前处理结合RO,处理水甚至可进入纯水系统,作为纯水水源。
2.新技术之研发
随着人类生活模式的转变,工业产品及制程发展的多样化,经由人类活动所排放至环境中的污染物质,其种类及性质亦有相当程度的改变。传统的废水处理流程,为一系列物理、化学、生物以及污泥最终处理等程序单元的组合,然其处理过程冗长繁琐,成本居高不下,在操作上常会有许多限制。近年来,建立可靠处理技术,以产生高品质及稳定水源,相关研究有逐年增加之趋势。本文提出四项新兴废水回收再利用处理技术,以做说明。
表3、各再生水源应用于不同回收用途之适用处理技术
废水来源 |
回收再利用途 |
适用处理技术 | |
都市污水 |
农业灌溉 |
活性污泥法-砂滤 好氧-缺氧-厌氧MBR 人工湿地 | |
厕所冲洗水 |
生物滤床-UF-RO-消毒 | ||
畜牧废水 |
农业灌溉 |
厌氧消化 | |
工业废水 |
染整废水 |
制程中再回收 |
NF/RO |
食品废水 |
锅炉及清洁用水 |
前处理-过滤/吸附/RO-UV消毒 MBR-NFUV消毒 | |
制革废水 |
|
NF-RO | |
肥料工业废水 |
冷却水 |
RO | |
电视映像管制程废水 |
制程中再回收 |
薄膜程序 | |
废酸或含金属盐溶液 |
|
离子交换-电透析 | |
化学机械研磨废水 |
制程中再回收或作为纯化水水源 |
混凝-UF | |
冷却用水 |
电化学混凝 |
(1)高级氧化程序(AdvancedOxidationProcesses,AOPs)之定义为,当溶液中有机物发生氧化反应时,可产生氢氧自由基等活性中间产物,并以此破坏目标污染物,或中间产物之程序,可有效的去除难分解有机物,达到将污染物破坏分解之目的。而这些程序时常结合强氧化剂如臭氧、过氧化氢;催化剂如过渡金属离子;或光催化剂及射线(UV、超音波或电子束),因而可形成各种组合。常被使用之AOP处理程序,在这些氧化程序中最主要的起始攻击均为氢氧自由基Duránetal.,(2004)以Electro-Fenton处理都市污水及实验室废水之混合水,去除率COD可达65-75%、浊度77-92%、色度80-100%,且无细菌残留。此外,Raffaeleetal.,(2002)研发反应器设计,将光催化程序结合薄膜单元,用于水纯化系统,可改善处理效率。陈孝行等人(2001)利用Fenton程序可降低染整废水中有机污染物及色度之优点,结合RO薄膜程序,可使处理水质符合染整工业再利用标准,并建议将放流水与地下水混合,再以RO处理后进入制程中,可降低处理成本。
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