臺灣博碩士論文加值系統

隨著社會的快速發展與進步，人們所排入水體中的含氮污染物種類與數量不斷快速增加，為了防止水體的優養化，對於含氨氮廢水必頇進行有效的處理。本文研究使用石墨板作為電極板，以電化學氧化法，降解水中的氨氮污染物。電解氨氮廢水過程中，無氯離子時，氨氮無降解的效果；而氯離子含量越高，氨氮降解效果越好。電壓的高低，影響氨氮的降解速率。電壓越高，降解速度越快，反應時間也越短；但隨著電壓增高，電能的損耗也越多。將廢水調整不同的pH值，呈現酸性時，氨氮降解很緩慢；高pH鹼性時，有利於氨氮的降解。電極板間距過大或過小，皆會使電阻增大而影響氨氮降解速率。不同的溫度和氨氮濃度，對氨氮的降解速率影響不大。

With the rapid development of society, the quantities of nitrogen contained pollutants discharged into water bodies increased rapidly. In order to prevent the eutrophication of water bodies, the wastewater containing ammonia nitrogen must be effectively treated. This study explored the degradation of ammonia nitrogen pollutants in water. Graphite plates were used as electrode plates in the electrochemical oxidation method. In the electrolytic process of wastewater, there was no degradation of ammonia nitrogen without the presence of chlorine ions. Degradation efficiency of ammonia nitrogen was improved with the increasing of the concentration of chloride ions. The applied voltage affects the degradation rate of ammonia nitrogen. With a higher voltage the degradation rate of ammonia nitrogen was faster. However, the electric power loss was larger along with the higher voltage. At the acidic wastewater, ammonia nitrogen is degraded slowly. Alkaline wastewater is conducive to the degradation of ammonia nitrogen. Larger or smaller spacing between electric plates would result in the increasing electric resistance and affect the degradation rate of ammonia nitrogen. Different temperatures and concentrations of ammonia nitrogen wastewater do not have signification effect on the degradation rate.

總目錄
摘要............................................I
Abstract.......................................II
誌謝............................................IV
總目錄...........................................V
表目錄..........................................IX
圖目錄...........................................X
第一章 前言......................................1
1.1 研究緣起...................................1
1.2研究目的....................................2
第二章 文獻回顧...................................4
2.1氨氮廢水對環境之影響..........................4
2.2氮循環......................................5
2.2.1水體中的氮..............................7
2.2.2氮對水體生物之影響........................8
2.3生物處理法除氮...............................8
2.3.1生物處理法硝化作用........................9
2.3.2影響硝化作用之參數........................10
2.3.3生物處理法脫硝作用........................11
2.3.4影響脫硝作用之參數........................12
2.3.5同時硝化反硝化...........................13
2.3.6短程硝化反硝化...........................14
2.3.7厭氧氨氧化..............................15
2.4化學沉澱法..................................16
2.5吹脫法......................................18
2.6化學氧化法..................................19
2.6.1折點氯化法..............................19
2.6.2催化氧化法..............................20
2.7膜分離法....................................21
2.8離子交換法..................................23
2.9電化學氧化法.................................24
2.9.1電解氧化和還原方法........................25
2.9.2微電解方法..............................27
2.9.3電化學氧化技術現狀及其發展.................29
第三章 材料與方法.................................35
3.1研究架構....................................35
3.2極板-石墨...................................36
3.2.1特性...................................36
3.2.2大電流承載力.............................36
3.2.3高抗熱衝擊..............................36
3.3 電解氧化反應裝置.............................37
3.4 實驗材料與藥劑..............................38
3.5 實驗儀器與設備...............................39
3.6 氨氮之標準檢測方法...........................40
3.6.1 標準溶液配製............................40
3.6.2 試劑配置...............................40
3.6.3 檢測方法...............................40
3.7電解氧化性能參數評估..........................41
第四章 結果與討論..................................44
4.1 氯離子濃度的影響.............................44
4.1.1 氯離子濃度對能耗與電流效率的影響............46
4.1.2 氯離子濃度對瞬時電流效率與平均電流效率的影響..48
4.2 pH值的影響..................................49
4.2.1 pH值對能耗與電流效率的影響.................51
4.2.2 pH值對瞬時電流效率與平均電流效率的影響.......53
4.3 溫度的影響..................................54
4.3.1 溫度對能耗與電流效率的影響.................56
4.3.2 溫度對瞬時電流效率與平均電流效率的影響........58
4.4 極板間距的影響...............................59
4.4.1 極板間距對能耗與電流效率的影響..............61
4.4.2 極板間距對瞬時電流效率與平均電流效率的影響....63
4.5 電位差的影響.................................64
4.5.1 電壓對能耗與電流效率的影響..................66
4.5.2 電壓對瞬時電流效率與平均電流效率的影響........68
4.6氨氮濃度的影響................................70
4.6.1 氨氮濃度對能耗與電流效率的影響..............71
4.6.2 氨氮濃度對瞬時電流效率與平均電流效率的影響.......73
第五章 結論........................................75
參考文獻..........................................76
表目錄
表3.1 實驗材料與藥劑................................41
表3.2實驗儀器與設備.................................42
表3.3 氨氮參考樣品準確度與精密度結果表.................44
圖目錄
圖2.1 氮循環.......................................7
圖2.2 吹脫法處理氨氮廢水技術流程......................19
圖3.1 實驗架構.....................................35
圖3.2 電解氧化反應裝置..............................37
圖4-1 氯離子濃度對氨氮降解的影響......................45
圖4-2 氨氮氧化速率與氯離子的關係......................46
圖4-3 氯離子濃度與能耗的關係.........................47
圖4-4 氯離子濃度與電流效率的關係......................47
圖4-5 氯離子濃度與瞬時電流效率的關係...................48
圖4-6 氯離子濃度與平均電流效率的關係...................49
圖4-7 pH值對氨氮降解的影響...........................50
圖4-8 氨氮氧化速率與pH值的關係.......................51
圖4-9 pH值與能耗的關係..............................52
圖4-10 pH值與電流效率的關係..........................52
圖4-11 pH值與瞬時電流效率的關係.......................53
圖4-12 pH值與平均電流效率的關係......................54
圖4-13 溫度對氨氮降解的影響..........................55
圖4-14 氨氮氧化速率與溫度的關係.......................56
圖4-15 溫度與能耗的關係..............................57
圖4-16 溫度與電流效率的關係...........................57
圖4-17 溫度與瞬時電流效率的關係........................58
圖4-18 溫度與平均電流效率的關係.......................59
圖4-19極板間距對氨氮降解的影響.........................60
圖4-20 氨氮氧化速率與極板間距的關係....................61
圖4-21 極板間距與能耗的關係...........................62
圖4-22 極板間距與電流效率的關係........................62
圖4-23 極板間距與瞬時電流效率的關係.....................63
圖4-24 極板間距與平均電流效率的關係......................64
圖4-25 電位差對氨氮降解的影響...........................65
圖4-26 氨氮氧化速率與電位差的關係.......................66
圖4-27 電位差與能耗的關係.............................67
圖4-28 電位差與電流效率的關係..........................68
圖4-29 電位差與瞬時電流效率的關係.......................69
圖4-30 電位差與平均電流效率的關係.......................69
圖4-31 氨氮濃度對氨氮降解的影響.........................70
圖4-32 氨氮氧化速率與氨氮濃度的關係.....................71
圖4-33 氨氮濃度與能耗的關係............................72
圖4-34 氨氮濃度與電流效率的關係.........................72
圖4-35 氨氮濃度與瞬時電流效率的關係......................73
圖4-36 氨氮濃度與平均電流效率的關係......................74

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