書籍介紹
台灣地區民生家庭用水、工業用水需求隨人口成長及經濟發展逐年升高，有鑑於傳統水源開發將不敷供水需求，未來新興水資源規劃將以「水再生利用」為發展重點。依據『「國家科學技術發展計畫」94-97年策略五「環境科技與永續發展」-知識型水利產業之發展-推動排放水再循環、再利用及再生使用為目標』暨經濟部水利署「新世紀水資源政策綱領--推廣回收再生利用，蓬勃水利產業發展--籌建水再生利用資源模廠、積極推動水的再生、再利用及再循環使用等科技研發」等政策。從目前政策推動趨勢來看，研究發展淨水處理技術，以確保水回收再生利用之供水質與量，進一步可解決未來台灣地區水資源不足的問題，蓬勃水資源事業的發展。
近年來薄膜技術已廣泛運用在淨水程序中，特別是淨水程序及水回收再生利用，如: 自來水廠水處理、都市污水回收處理、工業污水回收處理、高階用水處理程序，比較傳統淨水二級處理程序，薄膜技術具有佔地面積小、優越處理效能、處理時間短、產品選擇性高等優點，故在國際上淨水處理工程中被廣為運用。薄膜選用規格在運用層面上，可將薄膜規格依產水品質分類如:微濾薄膜(Microfiltration, MF)、超濾薄膜(Ultrafiltraion, UF)、奈米薄膜(Nanofiltration, NF)、逆滲透薄膜(Reverse Osmosis, RO)。國內外市場上薄膜規格及種類繁多，選擇不同規格等級及特性之薄膜應用在淨水處理程序中，能達到淨水品質及產水量亦不同。然而回收水用途因水質標準有不同的差異，且放流水中污染物及水質狀態複雜，使得薄膜規格將因不同放流水及用途標準而因地制宜及使用彈性上受限，因此在運用上薄膜技術規格評估便相對重要。
在設計及操作可行性，薄膜於操作限制上有結垢問題存在，不當的操作方法衍生結垢易造成薄膜壽命縮短，進而影響產水效率、增加操作成本。為改善結垢造成操作效能降低的問題，近年來國際上有諸多學者專家在薄膜操作程序中研究「改良式操作程序」以延緩及控制結垢生成，常見如「薄膜前處理技術」研究，運用技術如物理(篩除、過濾等)、化學(混凝、膠凝、吸附、沉降等)機制，將易造成結垢之前趨物(如顆粒，膠體、聚合物)去除，進而延緩結垢生成並延長薄膜操作效能。另外設計上亦有「薄膜結垢清洗技術程序」以回復薄膜產水效能。
目前國內在薄膜操作技術準則及運用上，針對不同放流水有不同處理程序及方法，然而其關鍵技術為薄膜前處理技術研發，然而不同淨水程序之前處理技術，包含薄膜規格最適化選用、設置、操作與維護，是為國內未來薄膜技術研究發展重點。
都市污水處理廠二級放流水作為污水回收再生水水源，建議以「MF+RO」為水回收再生程序，板框式微濾膜操作可以每3小時曝氣鬆弛(Relaxation)程序，以延緩膜結垢而造成薄膜滲透係數(Permeability)下降。都市污水廠二級放流水較穩定，亦可視水質狀態增加前處理單元如纖維過濾或絮凝劑。「UF+RO」程序亦可運用在都市污水廠二級放流水回收再生，中空纖維超濾膜操作時需考量反沖洗維護程序，視水質狀態建議過濾以不超過120分鐘進行反沖洗維護，以延緩膜結垢造成薄膜滲透係數下降。經RO薄膜程序，其產水水質可應用於工業高階用水。
工業區污水處理廠二級放流水作為廢污水回收再生，建議以「MF+RO」或「UF+RO」程序結合薄膜前處理及清洗維護，工業廢水因水質異於都市污水，應視水質狀態增加纖維過濾前處理單元。在操作維護上，建議板框式微濾膜每3小時應進行曝氣鬆弛(Relaxation)程序，中空纖維超濾膜過濾時，建議不超過90分鐘進行反沖洗維護，以延緩膜結垢造成薄膜滲透係數(Permeability)下降。微濾膜及超濾膜產水水質符合中水再利用品質。
畜牧場廢水進行水回收再利用評估時，由於水質狀態較不穩定，不建議做回收再生。前處理利用纖維過濾、粒狀活性碳或絮凝劑去除水中高濃度特殊物質，操作上需結合較頻繁的清洗與維護程序。應用纖維濾膜及粒狀活性碳作為前處理，雖可延長薄膜操作產水效能，同時避免高廢污水濃度對膜傷害之風險，建議操作上以生物處理作為前處理方法，以穩定之水質。
目次
目錄目-1圖目錄圖-1 表目錄表-1摘要摘-1AbstractA-1第 一 章 計畫概述1-11.1 計畫緣起1-11.2 計畫目的1-21.3 預期成果1-3第 二 章 計畫工作項目2-1第 三 章 計畫執行成果3-13.1 國內外薄膜技術應用於淨水程序3-1 3.1.1 薄膜種類及材質3-1 3.1.2 國內外薄膜規格與技術調查3-63.1.2.1 低壓薄膜型式及規格(MF/UF)3-83.1.2.2 高壓薄膜型式及規格(NF/RO)3-163.1.2.3 國內外薄膜生產單位介紹3-263.1.3 薄膜水質水量適用範圍及操作維護方法3-503.1.3.1 低壓膜3-503.1.3.2 高壓膜3-57 3.1.4 薄膜前處理技術與應用調查3-673.1.4.1 低壓薄膜前處理技術3-673.1.4.2 高壓薄膜前處理技術3-703.1.5 國內外薄膜經濟規模分析3-723.1.5.1 國內外市場調查3-753.1.5.2 操作與維護成本分析3-763.1.5.3 薄膜前處理空間需求估算3-81 3.1.6 國內外薄膜技術於淨水程序應用調查3-833.1.6.1 污水處理再生利用3-843.1.6.2 自來水處理3-953.1.6.3 工業高階用水處理3-99 3.1.7 薄膜結垢理論與分析3-1153.1.7.1 薄膜結垢種類與機制3-1153.1.7.2 進流液特性3-1173.1.7.3 薄膜理化特性與操作因子3-1183.2 廢污水回收之薄膜前處理技術3-120 3.2.1 薄膜前處理技術3-120 3.2.2 水中特殊物質處理效能評估3-1243.3 廢污水回收再利用之薄膜技術評估3-137 3.3.1 模型廠建置3-137 3.3.1.1 低壓薄膜模型廠規劃3-137 3.3.1.2 高壓薄膜模型廠規劃3-141 3.3.1.3 低壓薄膜模型廠設置3-143 3.3.1.4 高壓薄膜模型廠設置3-144 3.3.2 實驗流程與架構3-1473.3.3 薄膜處理效率評估3-1563.3.3.1 都市污水3-1583.3.3.2 工業廢水3-1643.3.3.3 畜牧廢水3-1693.3.4 國內薄膜技術可行性評估3-1733.4 綜合評估前處理與抗結垢清洗策略3-1763.4.1 都市污水3-1783.4.2 工業廢水3-1823.4.3 畜牧廢水3-185第 四 章 結論與建議4-14.1 結論4-14.2 建議4-3參考文獻參-1附錄一 各國水再生利用水質標準附1-1附錄二 實驗室模型廠設置資料附2-1附錄三 訪查及公文資料附3-1附錄四 國內污水處理廠基本資料附4-1附錄五 新興污染物-PPCPs介紹及檢測方法附5-1附錄六 審查會議記錄及辦理情形附6-1
分類
其他詳細資訊
- 英文題名：The Development of Membrane Pretreatment Methods and Fouling Control (1/2)
- 適用對象：成人(學術性)
- 關鍵詞：薄膜前處理，薄膜抗結垢，清洗處理機制
- 附件：無附件
- 頁/張/片數：305
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