AO+MBR為目前常見之套裝式生活污水處理設備,其具備硝化(O槽)與脫硝(A槽)單元,可有效降低污水中氨氮與總氮濃度,加上採用UF薄膜進行固液分離,處理後水質清澈,提供放流水回收有利條件。
由於AO+MBR設備各單元對COD、BOD、氨氮、硝酸鹽氮與懸浮固體物(SS)等污染物之處理效能各異,在評估各單元之不同污染物處理效能時(如繪製污水處理系統質量平衡圖),應依各單元功能特性據以評估,方能有效掌握與評估各單元功能,確保設備符合運轉成效。
然現今多數AO+MBR質能平衡,多以假定各單元之污染物去除率,進行概略性推估。尤有甚者,甚至假定A槽亦具一定氨氮處理能力(硝化?),O槽具有一定硝酸鹽氮(脫硝?)處理能力。雖文書作業不見得會影響裝置最終處理效果,但錯誤的單元效能推估,可能對裝置運轉維護與參數調整,提供了錯誤的訊息。
下圖1為某宗教園區生活污水之AO+MBR處理系統質量平衡圖(文件申請版),圖中各單元於設定處理效能下,最終放流水可符合預期水質。然其假定缺氧槽(A槽)具備30 %氨氮處理效率(硝酸鹽氮、COD與BOD反而處理效率設為0 %)、好氧槽(O槽)則具備50 %硝酸鹽處理效率,此實與現今環工學理相違背。此一版本,雖然在一系列單元處理效率假設條件下,推算出AO+MBR處理系統可將進流生活污水,處理至符合預期目標排放,然這僅為數字上的堆砌,難謂與底層生物處理機理相符。

圖1、某宗教園區生活污水之AO+MBR處理系統質量平衡圖(文件申請版)
今以Wastewater Engineering_treatment and resource recovery, Fifth Edition書中例題8-3與8-7為範本,應用其中所列廢(污)水生物處理工程機理,重新計算同一AO+MBR處理系統質量平衡,如圖2所示,所得結果與文件申請版具有極大差異。於缺氧槽(A槽)中,硝酸鹽氮去除率達93.4 %,而氨氮僅有2.1 %去除率;於好氧槽(O槽)中,氨氮去除率達64.3 %,硝酸鹽氮則因氨氮硝化後量體提升。此反應出氨氮需在好氧環境下,始能進行微生物硝化程序轉成硝酸鹽氮,而硝酸鹽氮則需在缺氧環境下,方能進行微生物脫硝程序轉成氮氣。

圖2、某宗教園區生活污水之AO+MBR處理系統質量平衡圖
(生物處理工程機理版)
廢(污)水質量平衡圖為掌握各處理單元對污染物之處理效能,並據以決定該處理單元之後續工程規格,最終規劃出一妥適之系統處理流程。以工程經驗或不符環工學理參數,簡易假定一處理效率進行估算,易發生整體系統調控不易,甚且最終處理效能難以符合預期的風險。




