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中原大學 化學工程研究所 陳昱劭所指導 宋俊辰的 在旋轉盤反應器中利用金屬摻雜的二氧化鈦光催臭氧化降解亞甲基藍 （2020），提出攜帶式臭氧機關鍵因素是什麼，來自於超重力、旋轉盤反應器、高級氧化法、光催臭氧化、光觸媒、臭氧、亞甲基藍。
而第二篇論文國立屏東科技大學 環境工程與科學系所 郭文健所指導 魏嘉儀的 透過廢液COD還原硫酸鹽以回收硫化鈉之可行性研究 （2020），提出因為有 硫酸鹽還原、COD:SO4-S、厭氧濾床、SRB、IPA、高級氧化程序、超音波處理的重點而找出了 攜帶式臭氧機的解答。
在旋轉盤反應器中利用金屬摻雜的二氧化鈦光催臭氧化降解亞甲基藍
為了解決攜帶式臭氧機 的問題，作者宋俊辰 這樣論述：
過去文獻已證實旋轉盤反應器具有高質傳效率，由於光催臭氧化程序屬於氣-液-固三相的複雜反應，因此使用旋轉盤反應器不只增加臭氧的質傳效果，還能以極薄液膜的形式減少光穿透的阻力。本研究於旋轉盤反應器中以金屬摻雜之二氧化鈦薄膜為觸媒，利用光催臭氧化程序對亞甲基藍進行連續式降解，探討二氧化鈦塗佈層數、觸媒摻雜金屬種類、亞甲基藍初始濃度、臭氧濃度、紫外燈差異、進料流率和轉速對光催臭氧化降解和礦化的影響。實驗結果顯示，在UV-LED（波長370 nm）照射下，二氧化鈦薄膜在大於三層時對於降解效率不會有明顯的提升，甚至會造成觸媒的剝落。UV-LED面光源相較於UVC燈管可以均勻的照射整個圓盤且能量轉換效率較
高，使更多觸媒的電子被激發，導致光催化和臭氧化的結合效果更好，進而促進強氧化性氫氧自由基的生成來提高降解能力。降解/礦化效率會隨亞甲基藍濃度和液體流率的增加而下降，並且會隨轉速的增加而上升，並且在500-1000 rpm之間降解效率明顯上升較為明顯。添加臭氧的情況下發現降解/礦化效率隨臭氧濃度的增加而明顯提升，但是在濃度1 g/m3之後提升的效率迅速減緩。觸媒的摻雜雖然可以降低電子-電洞的複合提高氫氧自由基的生成，但也會影響觸媒表面電荷和臭氧的反應途徑。本研究在摻雜金和銀於觸媒之後，發現在光催化和低臭氧濃度的光催臭氧化會有明顯的提升效果，但是在高臭氧濃度的光催臭氧化提升效果會不明顯，摻雜金的觸
媒甚至會導致降解/礦化降低，而摻雜銀的觸媒則會先降低之後再提升需要進一步的調整操作的參數，最後摻雜鈷的觸媒在光催化和光催臭氧化降解/礦化效最差，卻在觸媒臭氧化有最佳的礦化效率。此外，確認了本研究之光催臭氧化程序存在協同效果（synergistic effect），其增幅與過去文獻中的光催臭氧化系統相比無太大的差距，可能是因為超重力系統著重於質傳的改善，而協同效果主要受反應速率的影響，證實了在不同的汙染物中光催化臭氧化系統都存在著協同效果。在最佳條件UV-LED功率18.7 W、轉速1000 rpm、液體流率50 mL/min、臭氧流率5 L/min下和臭氧濃度1 g/m3時，摻雜銀的二氧化鈦降
解效率達98.5 %與過去文獻中的幾種光催化反應器相比，旋轉盤反應器在光催臭氧化系統中能使用較低的臭氧劑量和光強度達到高的降解效率。總和結果得知，旋轉盤反應器應用於連續式光催臭氧化反應中具有極高的潛力。
透過廢液COD還原硫酸鹽以回收硫化鈉之可行性研究
為了解決攜帶式臭氧機 的問題，作者魏嘉儀 這樣論述：
本實驗旨在嘗試利用模擬工業廢液COD將硫酸鹽還原並回收硫化物之研究，針對硫平衡的掌握來解決反應槽內過多硫化氫的困擾，使硫酸鹽還原菌(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)將SO42-還原成H2S、HS-、S2-等硫化物。 透過三次生化產硫潛能試驗(Biochemical Sulfide Potential test, BSP test)找出最適合SRB生長之條件，在第一次BSP試驗中，不同初始濃度(COD 2,000 mg/L及1,000 mg/L)控制組在COD:SO4-S比=10:1時SRB所消耗之COD占比分別為25.81%及73.85%，說明較低濃度情況下S
RB與其他厭氧菌競爭更具優勢。在兩次BSP試驗中，SRB均無法順利使用異丙醇(isopropyl alcohol, IPA)，當使用IPA為碳源時，SO4-S僅在高的COD:SO4-S比例會有去除結果，最高去除率僅40%( COD:SO4-S比=20:1)。IPA難以被SRB利用原因推測與水與異丙醇出現分層造成微生物利用上的困難，及異丙醇本身生物可利用性低等特性有關。 另外，於屏科大後山模場建立厭氧濾床實驗模型(Anaerobic Filter, AF)，從使用蔗糖(SUC)馴養的初始階段到使用以IPA配製合成進流水。SUC階段可以看到在不同的COD負荷下，COD和SO4-S分別皆有較好的去
除效果，尤其SO4-S的去除效果在各階段最高可以達到92%。在使用IPA為進料基質後，COD去除率依然保持約48.87%，但SO4-S的去除效率僅剩下16.95%，說明SRB無法有效利用IPA為碳源；且氣體未檢測出甲烷，也排除IPA是因甲烷菌生長代謝而被利用，猜測有其他厭氧菌代替SRB利用IPA(如：酒精發酵之微生物或乳酸菌)，為了解COD和SO4-S再經SRB處理的變化情形，對12月平均數值進行質能平衡，平均進出料COD分別為94.5 g/d 和71.4 g/d，相差的部分為經過槽體後所消耗的COD量，因未發現任何甲烷的產生，故僅使用SO4-S的消耗進行COD的計算，SO4-S消耗需要18.
9 g/d的COD，COD回收率為95.66%。平均進出料的SO4-S分別為21.7 g/d及12.2 g/d、槽內的S2-濃度為0.8 g/d、鹼液內硫化物經計算為0.5 g/d以及H2S氣體計算後可得2.2 g/d，得回收率72.53%，判斷可能原因為S2-與金屬離子形成沉澱物，使得出流液的硫化物低估。鹼液吸收瓶可以發現一定濃度的硫化物，說明通過將H2S打入鹼液中可有效的回收產生的硫化物，若將此方法如用於工業上，除了可以降低因H2S毒性造成的安全問題及鏽蝕金屬的問題，對於硫化物的回收也可達到循環再利用的目的。 本研究另採用高級氧化程序(如:超音波處理)等方式將含IPA及硫酸鹽廢液進行處理
，實驗結果發現COD去除率最高可達41.74%，而SO42-去除率最高可達24.16%，說明高級氧化程序能處理含IPA及SO42-之廢水。最終將高級氧化程序結合生物處理系統，先將含IPA及SO42-之廢水進行超音波處理後，再將剩餘廢液與SRB進行反應，發現IPA及SO42-皆有出現去除效果，但COD和SO4-S去除率皆未超過50%，出流水後續還是必需進行其他污水操作單元，增加處理成本。