毛拔麻您好,
我是汪喵的工程師 S,誠摯地謝謝您願意給我們機會,一同追蹤與監督汪喵工廠的環保工程進度。
我們從 2020 年 8 月開始更新工廠淨水設備,工廠團隊從一開始不了解、尋找合作廠商、到逐漸掌握知識,然而 2021.11.22 的汙水溢流事件,仍然驗證了我們在汙水處理技術上的不足。
過去 1 年多我們諮詢了許多國內外的汙水處理廠商,透過今天的環保工程專欄,我將一路看到的問題做總結,並且訂定新淨水系統的目標,來與您做分享。
挑戰1— 需要整合不同的領域的科學,與多個不同性質的系統
汪喵工廠的廢水,主要是來自清洗肉品、清洗罐頭與烹調過後產生的油脂。廢水中雖然是無毒的有機物質(食物),但如果太大量,還是會影響水質生態。所以在排放廢水之前,必須淨化成符合法律放流標準的「放流水」等級。
廢污水的淨水系統中,需要結合物理、化學、微生物等不同基礎科學的理論與技術,才能完整的將工廠的污水處理乾淨。而傳統的環保公司,系統設計時常會只顧慮到其中一個模組,而忽略了模組在整個系統中的定位。
例如微生物槽和後續沉澱槽的連接,如果只考慮到水體有和生物接觸,而沒有考慮到流體的方向,造成了「短流」的現象,就是一個只考慮生物特性,缺乏考慮物理特性的案例。
要將不同的技術整合並且順暢運作,是我們面臨的第一個挑戰。
挑戰2— 化學變化與微生物系統,無法直接控制和觀察
我們過去是使用「活性汙泥技術」 來做水質淨化,藉由住在污泥中的微生物,將水中過多的有機物質去除,避免水因為「太營養」影響到水質。
但是水中微生物吃有機物質的效率,會被環境因素影響,如 PH 值、溶氧率、水溫…需要控制流入的水量、水質來維持穩定度。然而微生物所有細微的動作,沒有辦法透過操作機械設備來控制;我們也無法用肉眼直接觀察微生物的活動,不容易直接發現許多細微的變化。因此,如何自動化監測與觀察水質,是微生物穩定度的重要思考。
挑戰3— 市場缺乏自動化的監測與警示系統,系統的穩定性倚賴人員的操作與流程
由於淨水系統牽涉多個不同技術的整合,每個系統又各有需要觀測的特性,所以需要定期檢查水質,來確保放流出來的水是符合標準的。
傳統的做法是,人員每日定期巡視、取樣來觀察水質的變化。但這樣的做法會遇到幾個挑戰:
- 有問題時,無法即時發現
- 問題的偵測有賴當時排班人員的經驗和警覺性
- 錯誤時無法做到確保汙水不會為外流
而這也是汪喵 2021 年 11 月 22 日遇到的問題:地面淨化塔系統操作錯誤,導致塔內的污水在早上流入淨水槽。因為前一天還有殘留的污水,上午尚未從淨水槽清運走,再加上塔內污水,導致水位溢流(詳情請見前文)。因為過去沒有自動的流量偵測系統,淨水槽又埋在地底下,讓污水溢流而難以發現。
綜合上述的3個挑戰,我們整理出以下5項指標,作為選擇新污水處理廠商的依據:
我們和國內一級食品大廠的服務商們,如服務全聯、Lady M、富農,以及科技業的晶圓廠如中美矽晶、旺宏等,都有許多討論與提案,也進一步找了以色列廢水處理的公司做討論,了解世界各地不同廢水處理的方案差異與優缺點。
許多方案的優點是我們更加學習到的,但我們也觀察到,有部分系統可以再進一步加強的地方。為了確保工程能做到最完善,目前我們持續與廠商洽談,會儘快地將更多方案比較更新給大家。
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