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Richard Hsieh
石化業廢水處理系統
實例介紹超深層曝氣/厭氧處理
杜邦遠東石化股份有限公司
報告人:環保/技術發展謝銘勇經理
Richard Hsieh
二廠製程區
一廠製程區
廢水二場行政區
停車場
廢水一場
預組場倉儲區停車場
北
大門
放流水
監測池
雨水截流池 製程區化學水溝收集池
排放至承受水體
廢水收集
Richard Hsieh
廢水排放
後處理
製程區廢水
放流水監測井
廢水緩衝池
調勻池溫度控制
厭氧生物反應器
營養劑調整
pH中和
進料批次槽
好氧生物反應器
固液分離沉澱系統
混凝沈澱砂過濾
空氣
污泥脫水
污泥乾燥廠外處理
前處理 生物處理一
生物處理二
污泥處理排放
收集
DeepShaft
廢水處理流程
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 超深層生物反應器– 所須面積依反應器深度大幅減少– 曝氣位置深-曝氣機壓力高-氧傳輸效率高– 生物好氧-反應溶氧-水深/壓力增加氧傳率– 水深/壓力增加‘氮氣’溶解污泥沈降性受影響– 一般設計為兩組反應器並聯操作
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 技術開發之經過– 傳統活性污泥法: 4-6m– 超深層活性污泥法: 50-150m– 研究階段:
• 1958年, 荷蘭Bruijn, Tuizaad公司, 16m深 U Type Bio-reactor.
• etc
– 實用階段:• 1974年, 英國ICI公司, 40m深 Deep Shaft.
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 國內現況:– 1990年, 觀音PTA廠, 135m深 Deep Shaft.– 設計處理水量: 3600m3, 處理PTA廢水.– 1996年, 觀音PTA廠, 55m深 Deep Shaft.– 其他.
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 處理方式及原理– 處理原理
• 於水深50-150m之槽型深井中, 以加壓曝氣方式進行活性污泥反應
• 反應器分為下降部及上升部, 且底部相通, 廢水於下降管向下流動, 於上升管向上流動
• 反應器之地面上有一水頭槽, 原廢水與進流水於此部份混合, 水中溶解性氣泡於此釋放
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 處理方式及原理– 水力循環
• 藉由下降管與上升管間空氣造成之密度差, 迫使反應器內液體產生穩定性循環(1-3m/sec)
• 下降管與上升管之注入點與空氣量為控制水流速度、反應迴流率及整個反應器操作之參數
• 起動反應器時需先於上升管加入空氣, 至建立初始循環速度後, 方可於下降管加入空氣
• 主要反應發生於下降管之距離內
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 處理方式及原理– 氧氣傳輸
• N=KLa(Co - C)– N 氧傳送量– KLa氧傳送係數 f(直徑, 接觸時間, 混合狀況)– Co 飽和溶氧 f(壓力)– C 反應器特定地點之溶氧濃度 f(反應速率, 濃度, 時間)
• 愈接近底部水壓愈高-氣泡小, 壓力高• 反應器深長應視為一種變壓力系統的柱塞式系統, 反應接觸時間長
• 流速高攪拌效率高– 設施組成
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 處理方式種類及特性– 種類
• 水力循環: 空氣循環式, 機械循環式• 反應器本體: 地下深井式, 高樓建築牆管式• 固液分離: 真空脫氣, 機械脫氣, 浮除, DAF, etc• 其他系統: 同一般廢水處理系統
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 處理方式種類及特性– 特性
• 節省用地地面積(10-20%)• 高負荷處理• 節省曝氣動力(25%)• 脫氮及防止膨化• 污泥產量少(30%)• 減少臭氣量、不受氣候變化影響
Richard Hsieh
超深層活性污泥法
• 實廠操作管理– 設計處理條件
• COD: 3000-6000ppm, 12Te/Day• SS:<200ppm• p H:6-8• 水力負荷:100-180M3/H
Richard Hsieh
處理效果 COD
40.043.046.049.052.055.058.061.064.067.070.073.0
Jan. 0
2Feb Mar AprMay Jun Jul Aug Sep
t
Oct
Nov Dec
Avg:61.81PPM
Richard Hsieh
處理效果 SS
5.0
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
17.0
Jan. 0
2Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep
t
Oct Nov Dec
Avg:12.03PPM
TM
Slide 1marketing/presentations/PRES-0148
DEEP SHAFT
ADVANCED BIOLOGICAL TREATMENT
TECHNOLOGY
TM
Slide 2marketing/presentations/PRES-0148
SOME DETAILS OF EXISTING DEEP SHAFT PLANT
• First Commercial Plant 1975
• 81 Commercial Plants in Operation– 39 Domestic/Industrial Sewage– 16 Food Effluents– 15 General Industrial Effluents (Chemical, Steel,
Textiles, PTA, Oil Refinery etc)– 8 Pulp and Paper Effluents– 3 Fermentation
• Flow Rate Range 38 m3 to 72,000 m3/day
• Feed BOD Range 60 to 7,400 ppm
• Shaft Diameter Range 0.7 to 7.0 m
• Shaft Depth Range 30 to 150 m
TM
Slide 3marketing/presentations/PRES-0148
DEEP SHAFT PLUS SEDIMENTATION CLARIFIER VACUUMDEGASSER
RECYCLED SLUDGE
AIRCOMPRESSOR
DEEPSHAFT
EFFLUENTINFLUENT
SEDIMENTATIONCLARIFIER
WASTESLUDGE
DEEP SHAFT PLUS FLOTATION CLARIFIERRECYCLED SLUDGE
DEEPSHAFT
AIRCOMPRESSOR
INFLUENT FLOTATIONCLARIFIER EFFLUENT
WASTE SLUDGE
TM
Slide 4marketing/presentations/PRES-0148
ADVANTAGES OF THE DEEP SHAFT PROCESS
• Small footprint
• Higher Oxygen Transfer
• Low Power consumption
• No problems of sludge bulking
• Robust process copes well with shock loads
• Low environmental impact
• Low CAPEX and OPEX
TM
Slide 5marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant at Belasis, UK
TM
Slide 6marketing/presentations/PRES-0148
Tilbury Deep Shaft Plant, London Owned & Operated: Anglian Water PLC
Shaft: 5.7m Diameter x 60 m Deep
Total Plant Cost: £8 million (1987)
DESIGN ACTUAL
Flow (m3/day) 30,000 30,000
BOD In (mg/l) 600 1,000
BOD Out (mg/l) 60 45
BOD Load (kg/day) 18,000 30,000
Population Equivalent 320,000 530,000
F/M (/day) 1.1 2.0
MLSS (mg/l) 6,100 6,700
TM
Slide 7marketing/presentations/PRES-0148
PTA - T8 Deep Shaft at Wilton
TM
Slide 8marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant, Ohtsu, Japan Licensee: HPC
Design criteria
Feed: Cardboard
Effluent
Shaft Size: 100 m x 2.8mø
Flow: 20000 m3/d
BOD Load: 3200 kg/day
BOD In: 160 mg/l
BOD Out: 10 mg/l
Start-up: 1980NB: Plant enclosed in building. Shaft with white air injection pipe can be seen on bottom left hand side.
TM
Slide 9marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant, TokyoLicensee: MKK
Design criteria
Feed: Printing Effluent
Shaft Size: 75 m x 1.3 m ø
Flow: 2000 m3/d
BOD Load: 740kg/day
BOD In: 370 mg/l
BOD Out: 30 mg/l
Start-up: 1983
TM
Slide 10marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant, Shikoku, Japan
Licensee: MKK
Design criteria
Feed: Pulp and Waste
Paper
Shaft Size: 50m x 3.6m ø x
3 shafts
Flow: 45000 m3/d
BOD Load: 8460 kg/day
BOD In: 190 mg/l
BOD Out: 20 mg/l
Start-up: 1988
TM
Slide 11marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant, Taiwan
Licensee: DSTIDesign criteria
Feed: Terephthalic Acid
Effluent
Shaft Size: 130 m x 3.0 m ø x
2 shafts
Flow: 3720 m3/d
BOD Load: 10500 kg/day
BOD In: 2800mg/l
BOD Out: <50 mg/l
Start-up: 1991
TM
Slide 12marketing/presentations/PRES-0148
Deep Shaft Plant, NiigataLicensee: Kajima
Design criteria
Feed: Fish Processing
Effluent
Shaft Size: 50m x 0.9 m ø
Flow: 200 m3/d
BOD Load: 300 kg/day
BOD In: 1500 mg/l
BOD Out: 300 mg/l
Start-up: 1983