高考申論題
106年
[環境工程] 水處理工程(包括相關法規)
第 一 題
📖 題組：
一污水處理廠每天處理的污水量為 25,000m3；經初級沈澱處理後之出流水 BOD5 為 150 mg/L，SS 可忽略，接著以活性污泥程序處理。活性污泥池操作之容積負荷（volumetric loading）為 0.6 kg BOD5/day-m3。假設微生物增殖係數 Y 為 0.55，減衰係數 Kd 為 0.06（1/day），污泥齡為 8 天，BOD5 去除率為 90%，MLVSS＝0.85 × MLSS，二級沈澱池之廢棄污泥濃度為 8,000mg/L。試求：（每小題 5 分，共 20 分）
一污水處理廠每天處理的污水量為 25,000m3；經初級沈澱處理後之出流水 BOD5 為 150 mg/L，SS 可忽略，接著以活性污泥程序處理。活性污泥池操作之容積負荷（volumetric loading）為 0.6 kg BOD5/day-m3。假設微生物增殖係數 Y 為 0.55，減衰係數 Kd 為 0.06（1/day），污泥齡為 8 天，BOD5 去除率為 90%，MLVSS＝0.85 × MLSS，二級沈澱池之廢棄污泥濃度為 8,000mg/L。試求：（每小題 5 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
活性污泥池之 MLVSS
思路引導 VIP
考生看到此題應先聯想「容積負荷」與「污泥齡（SRT）」的核心公式。解題分兩步：首先利用容積負荷與進水BOD推算出曝氣池體積 (V)；接著套用污泥齡的生物動力學質量平衡公式 (1/θc = Y·U - Kd)，將體積代入求出反應槽內的揮發性懸浮固體濃度 (MLVSS)。
小題 (二)
污泥產生量（kg/day）
思路引導 VIP
看到「污泥產生量」，應立即聯想到活性污泥動力學中的「淨生長量」公式。利用微生物增殖係數(Y)、減衰係數(Kd)、污泥齡(SRT)及BOD去除量，先計算出揮發性懸浮固體(VSS)的每日淨產生量。最後，務必利用題目給定的 MLVSS/MLSS 比值，將 VSS 換算為總懸浮固體(SS)，即為實際的污泥產生量。
小題 (三)
污泥迴流比
思路引導 VIP
本題核心在於利用曝氣池的質量平衡求污泥迴流比 R = MLSS / (Xr - MLSS)。解題順序為：先以容積負荷求出曝氣池體積 V，接著代入污泥齡 (SRT) 質量平衡公式算出生物質量 MLVSS，換算成 MLSS 後即可求得污泥迴流比 R。
小題 (四)
廢棄污泥管線流量（m3/day）
思路引導 VIP
看到廢棄污泥流量（Qw）的計算題，核心思路是建立系統的「污泥質量平衡」。先利用微生物生長動力學公式算出每日淨污泥產量（Px），在假設出流水SS極低可忽略的穩態條件下，每日產生的污泥總量即等於廢棄污泥排出的總量，將其除以廢棄污泥濃度（Xw）即可輕鬆求解。題目給定的容積負荷在此小題為多餘資訊，用以測驗考生對參數的取捨能力。