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光電廢水生物除氮程序模型場功能評估與微生物指標建立

為了解決Canon RP Mark II的問題，作者夏惠萍 這樣論述：

本研究以模型場規模兩段式AO程序處理含高濃度有機氮之光電廢水，主要針對硝化與脫硝功能提升之策略分別進行探討，並且與模型廠之操作參數及功能指標進行評估，同時結合分子生物方法探討光電廢水處理系統中微生物之族群變化。 在此模型場規模中缺氧脫硝槽體積為2.4 m3，好氧硝化槽為三槽串聯，各別反應體積各為2.7m3，以現場混合廢水作為進流基質(TKN/COD = 0.15)，進入缺氧脫硝槽進行異營性脫硝反應(COD降解以及硝酸氮之去除)後，再進入串聯式好氧硝化槽進行自營性硝化反應，其硝化槽中產生之硝酸氮再迴流至缺氧脫硝槽提供電子接受者以達到總氮之去除。 研究初期缺氧槽脫硝功能表現不

彰，進流水中COD殘留至好氧槽，導致自營性硝化功能不顯著且無硝酸氮生成以提供脫硝槽去除COD之電子接受者。為克服此現象，於是提升缺氧脫硝槽功能為首要目標，其策略為額外添加硝酸鹽氮於缺氧槽中模擬好氧槽迴流水中所提供之硝酸鹽氮作為電子接收者，強化缺氧槽中異營脫硝菌活性，經兩個月強化馴養後缺氧槽單位微生物去除量可達0.142 kg COD/kg-VSS-day ，硝酸鹽氮亦可達100%轉換；在好氧硝化槽有機物體積負荷降低後仍無明顯硝化現象，於是重新植入具有硝化活性之好氧污泥後並以固定式擔體置入槽中截留微生物，增加反應槽之SRT作為硝化功能提升之策略，策略執行後隨即可發現硝化活性漸升，整體氨氮轉換率於

一個月內達到100%，F(NH4+-N)r/M可以達0.051 kg NH4+-N/kg-VSS-day。 在此研究中亦針對不同碳源進行脫硝活性評估，在光電廢水處理系統中，醋酸、PI廢液皆為一良好之碳源選擇，其比脫硝速率分別為5.32 mg-N/gVSS-hr以及5.92 mg-N/gSS-hr ，丙酮經一段時間馴養亦可達到一良好之脫硝速率高達7.44 mg-N/gVSS-hr；在光電廢水處理系統中異營脫硝菌主要利用基質為MEA供獻之有機碳源，以DMSO以及TMAH作為脫硝碳源時期脫硝活性皆不佳。 以專一性引子配合尾端修飾限制片段長度多型性(Terminal Restriction

Fragment Length Polymorphism, T-RFLP)監測光電廢水處理程序好氧硝化槽中氨氧化菌變化，發現系統中以Nitrosomonas europea 為主，期間植入一以Nitrosospira sp. 為主之好氧硝化污泥，於14天後隨即消失，可能因其適應能力較差，容易隨著水流而流失；在好氧硝化槽功能彰顯後各槽中懸浮污泥以及固定擔體上之生物膜中AOB菌相皆以Nitrosomonas europea 為主。 以16S rRNA cloning library建立缺氧脫硝槽脫硝活性最佳時期之微生物菌相，系統中約22%微生物菌相以Dechloromonas sp.為主，

主要利用MEA代謝過程中形成之醋酸作為脫硝碳源，亦有12%之比例為硫氧化菌相關菌種，與DMSO代謝過程最中形成硫酸鹽類有關。