​高大工院副院長:未來廢污水處理有萬靈丹

出版時間:2019/06/18 19:47

葉琮裕/高雄大學工學院副院長、土木與環境工程學系教授
 
近年來,隨著社會科技發展十分地快速,使得大自然受到破壞,加上國內工業廢水和家庭污水不當地排入湖泊、河川等,以上這些因素使得水體遭受到嚴重的污染,並且台灣地區水質污染以工業廢水、畜牧廢水及生活污水為河川水體主要之污染源,污染源若未適當防制改善,則考慮廢污水中重金屬銅鋅、氮磷營養鹽大量地排入水體,使得河川水質惡化,且氮磷濃度偏高,將造成藻類大量繁殖以至於水體缺氧,導致優養化更加地嚴重。
 
目前國内外主要採用生物脱氮技術,研究的焦點集中在如何改進傳統的硝化-脫硝技術。從微生物學的角度來看,硝化和脫硝是兩個相互對立的生化反應。前者藉助硝化菌的作用,將氨氧化為硝酸,需要氧的有效供;而後者則是一個厭氧反應,只有在無氧條件下,脫硝细菌才能把硝酸還原為氮氣。
 
此外,在環境中存在有機物時,自營性硝化細菌對氧和營養物質的競爭能力劣於異營性微生物,其生長速度很容易被異營性微生物超過,因此而難以在硝化中發揮應有的作用;但要使脫硝反應順利進行,則必須為脫硝菌提供合適的電子接受者。
 
最近發現,氨可直接作為電子接受者進行脫硝化反應,即所謂的厭氧氨氧化(ANAMMOX,Anaerobic Ammonia Oxidation)。此一自然界發生的流程被應用到廢水處理程序,若能直接由N02到N2,不經過的步驟,稱為亞硝酸直接脫氮技術,在工程上可以節省大量的氧的供應費用(通常由曝氣機送氧氣到廢水處理槽),全世界都會區污水系統、畜牧業廢水、肥料廠廢水、石化業廢水等均可應用,所節約之操作成本勢必非常龐大。因此新穎技術的影響潛力實在深遠。

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