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規劃成果回顧

經濟部水利署

水利規劃試驗所

Water Resources Planning Institute, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs
水利規劃試驗所
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台中福田水資源回收中心水再生利用模廠試驗計畫

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  1. 計畫背景與緣由

    都市放流水再生利用為國際趨勢,採行先進的水回收技術可淨化污水處理廠放流水,所得再生水可提供作為區域水源,除可達到供水多元化的目的外,並可提高水資源的利用效益。本所於民國96年開始辦理再生水試用計畫,擇定於台中市南區福田水資源回收中心設置放流水再生模廠(包括砂濾、紫外光殺菌、超過濾膜與逆滲透膜等單元),驗證都市污水處理廠放流水再生之可行性。

    延續之前研究成果,於98~100年針對放流水再生模廠除進行長期測試驗證,以瞭解放流水再生模廠系統效能及產水水質外,並增設薄膜生物反應器(Membrane Bioreactor, MBR)、倒極電透析程序進行測試;生物毒性測試則進行魚類慢毒性試驗及鼠類慢毒性試驗,了解再生水對於水生生物的衝擊影響。並藉由金屬試片腐蝕性試驗,評估污水回收再利用使用端之用水安全性。教育宣導方面,藉由執行再生水試用計畫、製作教育宣導手冊與辦理多場說明會(含數場種子教師課程)、建構再生水宣導教案等,以期能更廣泛地宣達水資源觀念,提升人民對於再生水之信心度。

  2. 台中福田水資源回收中心水再生利用模廠試驗大事紀要

    表1 台中福田水資源回收中心水再生利用模廠試驗大事紀要
    時程(年份) 大 事 紀 要
    民國96~97年 本所辦理「廢污水再生利用技術研究-台中市福田水資源回收中心再生水試用計畫」,參考國外放流水再生成功案例,於台中市南區福田水資源回收中心設置放流水再生模廠(包括砂濾、紫外光殺菌、超過濾膜與逆滲透膜等單元,文中分別簡稱SF、UV、UF、RO),驗證都市污水處理廠放流水再生之可行性。
    民國98年 設置薄膜生物反應器(Membrane Bioreactor, MBR)運轉測試平台,評估其他替代處理流程之可行性。
    民國99年 選擇倒極電透析程序進行測試,同時依據98年度所研擬之生物毒性測試架構進行魚類慢毒性試驗,了解再生水對於水生生物的衝擊影響。
    國100年 為強化前兩年之模廠運轉成果,除持續操作放流水再生模廠外,亦彙整歷年來各處理系統之運轉效能,提出不同處理流程組合之選擇與最適化再利用用途,並藉由金屬試片腐蝕性試驗,評估污水回收再利用使用端之用水安全性,同時進行鼠類慢毒性試驗,了解生物體使用再生水之影響。
  3. 試驗成果

    「SF-UV」與「SF-UF-RO」流程圖與水平衡圖

    圖1 「SF-UV」與「SF-UF-RO」流程圖與水平衡圖

    放流水再生模廠設備區

    圖2 放流水再生模廠設備區

    1. (一)再生水模廠連續操作試驗

      本計畫針對「砂濾SF-紫外光殺菌UV」與「砂濾SF-超過濾UF-逆滲透RO」兩套程序設置模廠,如圖1、2,進行逾三年之連續運轉測試,結果顯示其運作效能與產水水質穩定,產水大致可符合自來水水質標準。在經過三年長時間運轉,配合定期之線上藥洗,UF及RO系統尚稱穩定。

    2. (二)薄膜生物反應器處理流程試驗

      薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor, MBR) 結合活性污泥池、二沉池、砂濾、超濾等單元之所有功能,是為用地不足污水廠可使用之放流水再生程序。本計畫增設薄膜生物反應器並進行污泥齡為60天之測試,評估結果採用MBR程序可減少污泥量至少20 ~ 35%。

    3. (三)倒極電透析處理流程試驗

      增設倒極電透析 (Electrodialysis Reversal,EDR)測試結果顯示最有效率之操作電壓為84伏特,最佳循環流速為18 L/min,而產水量越高,回收率越高時,除鹽率越差,控制於60%是為較可接受之值。

    4. (四)產水水質檢驗與驗證

      「SF-UF-RO」程序產水大致可符合自來水水質標準,除具有高度除鹽與去除溶解性有機物效果外,於致病菌(包括糞便大腸桿菌、隱孢子蟲、梨形鞭毛蟲與線蟲卵)檢測結果皆未驗出,環境荷爾蒙(壬基苯酚與鄰苯二甲酸酯等)檢測結果則是皆低於最小可偵測值。進一步將水質檢測結果進行人體健康風險計算,其結果顯示在正常操作下,RO產水並無致癌風險與非致癌風險,UV與RO產水亦無微生物感染風險。

    5. (五)魚類生物慢毒性試驗

      進行魚類慢毒性試驗測試時間為50週,依照統計學比對各序列式稀釋試驗組(100%再生水、2/3再生水+1/3自來水、1/3再生水+2/3自來水、100%自來水)之間的壽命,其顯示各組間並無明顯差異。而針對肝、鰓、生殖腺進行切片,結果顯示再生水比例較高之組別其組織型態與較低之組別有所差異,推測與前述魚體主動釋放氨氮有關,惟因在壽命等整體生命跡象上無明顯差異。

    6. (六)鼠類生物慢毒性試驗

      進行鼠類慢毒性試驗測試時間為90日,試驗組別分別為100%再生水組、1/2再生水與1/2自來水混合組、100%自來水組,小鼠經不同比例再生水餵飼後,各劑量與對照組雄雌存活鼠之眼睛、外觀皮毛及器官經肉眼檢查顯示並未發現明顯病變。在組織切片方面,小腸、胃部、肝臟、腎臟、心、肺以及生殖器官部分,於試驗最終各種類細胞組織型態皆未發現有因飲用再生水所導致的病變或萎縮,亦無因餵飼再生水而有型態及數量的不同。

    7. (七)再生水長期試用

      本計畫與福田廠代操作單位以及廠外機構合作,提供再生水予中科台中基地廠商 (製程用水)、高鐵烏日基地 (列車清洗用水)、大里工業區廢水處理廠 (冷卻系統補充用水)、水規所霧峰辦公區 (澆灌用水) 與福田水資源回收中心 (軸封與泡藥用水) 進行長期試用,於各試用單位並未發現管線有腐蝕或結垢等現象,並為使用端認可,可接受提供成為冷卻、洗車、澆灌及泡藥用水之用途。

    8. (八)教育宣導

      三年間配合辦理多場教育訓練與模廠導覽,說明再生水技術細節,累計參訪人數達500人以上。與樹義國小種子教師互動,辦理多場中年級戶外教學活動,使再生水之概念配合自然科教學進行;同時也跟科博館的劇場教室教案編製小組合作,完成教案「水資源追追追」,於科博館劇場教室播放。


最後更新時間:2019-08-22