• 沒有找到結果。

第三章 實驗設備、材料及方法

3.4 實驗架構與步驟

3.4.1 實驗步驟

1.水廠資料收集與反沖洗水採樣

採樣前需先聯絡廠方,確定何時濾池將進行反洗程序,並於指定 時間到達淨水場進行採樣。採樣完成後,詢問廠方關於淨水場操作方 面資料,如淨水處理流程、砂濾池形式、砂濾池反洗時間、反沖洗水 水量及其處理狀況等資料。

2.反沖洗水採樣 (1)先採集淨水場原水

(2)準備一繫有長繩之採樣桶

(3)當砂濾池排完水,砂床開始上浮時,將採樣桶丟入排水渠道中進 行採樣,採樣時間為6 分鐘

(4)將每次採樣桶所取得之反沖洗水裝入 20 L 之儲水桶中

(5)將現場所取得之反沖水樣混合均勻後,進行後續水質分析及薄膜 過濾實驗

3.反沖洗水水質分析

採樣完成後,立即分析其基本水質,分析的項目包含濁度、pH、

總懸浮固體物、總揮發性固體物、溶解性有機物(DOC)、UV254、總 菌落數、大腸桿菌數、SVI、界達電位和粒徑分佈等項目,建立各淨 水場之反沖洗水水質資料。

4.反沖洗水前處理 (1)沈澱前處理

a.沈澱時間之選擇

取1.8 L 之反沖洗水置於體積 2 L 之壓克力方形槽中,並於固 定時間下量測其液面下 10 cm 之濁度,繪製出濁度隨時間變化曲 線,並以其曲線之轉折點訂為最佳沈澱時間。

b.沈澱程序

取1.8 L 之反沖洗水置於體積 2 L 之壓克力方形槽中,依所選 定之最佳沈澱時間使其自由沈降,沈澱終了,取其上澄液1.5 L 移 至進料槽中進行薄膜微過濾實驗。

(2)混凝前處理 a.瓶杯試驗

使用美國Phipps&Birds 公司所製造型號為 PB-700 之瓶杯試驗 機,最大轉數為400 rpm,最小轉數為 10 rpm,槳葉規格為長 7.6 cm,寬 2.8 cm,每批次可同時操作 6 個水樣,每組實驗則使用體 積為2 L,長 11 cm,高 21 cm 之壓克力方形槽。

首先,需先尋找最適操作之 pH。實驗進行時,於水樣中加入 固定劑量之PACl 後,分別調整水樣 pH 值為 4、5、6、7、8、9、

10,提供轉速為 200 rpm (G=350 s-1)的快混攪拌 1 分鐘,之後的 20 分鐘進行轉速為30 rpm (G=25 s-1)的慢混,慢混停止後靜置 20 分 鐘量測其上澄液濁度,決定最適操作pH。

找出混凝劑之最適操作 pH 後,在不同水樣中加入不同劑量之 混凝劑進行試驗,並調整水樣 pH 為最適操作 pH。提供轉速為 200 rpm (G=350 s-1)的快混攪拌 1 分鐘,快混後立刻測量顆粒表面之界 達電位,之後的20 分鐘進行轉速為 30 rpm (G=25 s-1)的慢混,慢 混後立即測量其粒徑分佈和溶解性有機碳濃度,隨後靜置20 分鐘 後量測其上澄液濁度和溶解性有機碳濃度,決定不同混凝劑加藥

量下之界達電位、濁度、粒徑分佈和溶解性有機碳去除率之關係。

b. 混凝程序

取反沖洗水 1.5 L 置入體積 2 L 之壓克力槽,分別加入不同劑 量之混凝劑(與瓶杯試驗之劑量相同),並將 pH 調整為最適操作 pH,提供轉速為 200 rpm (G=350 s-1)的快混攪拌 1 分鐘和轉速為 30 rpm (G=25 s-1)的慢混後,倒入進料槽中,隨即進行薄膜過濾實 驗。

5.截流式微過濾薄膜過濾試驗 (1)薄膜前處理

以超純水浸泡 24 小時以上方可使用。

(2)清水試車

實驗進行前膜片需經前處理後方可使用。清水試車操作前需先以 1000 mL 之超純水通過薄膜,以洗去膜片上所殘留之有機物。續以清 水進行試車,以瞭解系統運轉狀況和薄膜初始通量,其操作步驟如下:

a.將薄膜模組置入裝有超純水 1.5 L 之進料槽中 b.開啟電子天平並歸零後,與電腦連線

c.檢查測試之壓力、管線、閥件是否正常 d.紀錄累積濾液體積至 800 mL 所對應的時間 (3)未處理或前處理後之反沖洗水過濾操作

清水試車結束後接續進行反沖洗水過濾實驗,操作步驟如下:

a.將薄膜模組置於裝有 1.5 L 水樣之進料槽中,並以磁石攪拌保持 水樣均勻

b.開啟電子天平並歸零後,與電腦連線 c.檢查測試之壓力、管線、閥件是否正常

d.紀錄累積濾液體積至 800 mL,進行水力反沖洗(若為長期性試驗 則重複此步驟4 次)

e.取過濾後水樣,進行濁度、溶解性有機物、UV254、總菌落數和大 腸桿菌數等分析

(4) 反洗後薄膜之清水通量

水樣過濾結束後,進行水力反沖洗,再將膜片通過超純水,紀錄 累積濾液體積至800 mL 所需時間。

6.探討反沖洗水水質特性及前處理方法對於薄膜通量及過濾水質之 影響

於薄膜過濾實驗完成後,將探討未處理反沖洗水與前處理後反沖 洗水之水質特性,如膠羽大小、界達電位和溶解性有機物濃度等項 目,對於薄膜過濾通量之影響,最後探討過濾水直接作為公共給水回 收之可行性。