去除四氯化碳之管柱實驗

經過貫穿試驗測試之後改以 Cu/Fe/Al 複合金屬填充管柱，本研究模 擬地下水中流動的情形，採用連續流的方式，管柱尺寸長 30cm，內徑 3cm 之玻璃管柱，管內填充材料為 66.7 g 的 Cu/Fe/Al 複合金屬，上下兩端則 是填滿脫脂棉及石英砂，入口端將進樣的瓶子倒置，確保不會使四氯化 碳因而揮發，利用蠕動幫浦進樣，流速一開始為 0.68 mL/min，水力停留 時間約為 51.9 min，在第 5 天之後將流速調整為 1.36 mL/min，水力停留 時間轉為 25.9 min，總實驗天數為 7 天，觀察其變化情形，採樣方式是 在特定時間採用封瓶方式取樣，然後再利用 GC-ECD 分析。另外其排出 的水溶液以 ICP 分析 Cu、Fe、Al 各別每天的變化情形，了解其釋出濃度 以及管制範圍，以確保不會造成環境另一方面的污染。其四氯化碳的分 析結果如圖 4-20 所示，剛開始移除效率比較不佳，約為 93%，但 24 小 時後其穩定的去除四氯化碳，去除皆可達 98%，顯示其有極佳的效果，

且在七天之後還保有極佳的去除效率。另外將流速從 0.68 mL/min 提高為 1.36 mL/min 並沒有影響去除效率，顯示即使在 2 倍流速情況下也有很好 的去除效率，除此之外在這途中有進行採點，確保四氯化碳在反應前沒 有揮發，因此證明 Cu/Fe/Al 在 7 天之內都有極高的去除效率，而根據 7 天內總去除濃度推算每公斤 Cu/Fe/Al 可去除 233.6 g，計算方式如式 4-1，

如果後續達貫穿去除的含量會再增加，說明 Cu/Fe/Al 是很有效的降解材 料，以四氯化碳證明材料的有效性，之後在 4.3.2 會再探討去除二氯甲烷 之情況。

圖 4-20. Cu/Fe/Al 之材料管柱對四氯化碳的去除曲線 式 4-1：

(2529.5 mg/L×0.68 mL/min×10^-3 L/mL×60 min/hr×120 hr+880.2 mg/L×1.36 mL/min×10^-3 L/mL×60 min/hr×48 hr)÷67.77 g×10³ g/kg×10^-3g/mg

=233.6 g/ kg

另外為了避免銅金屬對水體的另一方面的污染，因此採用 ICP 來進 行金屬濃度的分析，其採樣出來的樣品如圖 4-21，在一開始採點的水溶 液呈現深黃色，其為鐵氧化的顏色，於圖 4-22 也顯示於第二天 Fe 的濃 度達 125 mg/L，隨後遞減，原因是因水將金屬離子帶出，因此鐵的濃度 隨之遞減，雖然鐵的濃度很高，但是鐵為地殼元素之一，地下水中本身 就含有大量的鐵，因此鐵的濃度並不影響水質，而大量的 Fe 釋出推測鐵 含量會大幅減少，但是並不影響去除效率。

Time (hr)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Removal efficiency (%)

80 85 90 95 100

Cu/Fe/Al

圖 4-21. 管柱實驗採樣後之樣品

圖 4-22. 管柱實驗後之金屬濃度分析

根據放流水管制標準，銅的最大限制值為 3.0 mg/L，在這個系統中 的銅最高值為 0.015 mg/L，遠低於管制標準，因此並不會造成水中重金 屬的危害。因此這個系統不但有高的去除效率，維持的時間長之外，對 環境也不會造成另外一方面的危害，顯示其是一個很有效的系統。

Time (day)

0 1 2 3 4 5

concentration (mg/L)

0 20 40 60 80 100 120 140

Cu Fe Al