寶山給水廠 寶山給水廠
寶山給水廠背景介紹 背景介紹 背景介紹 背景介紹
寶山給水廠原水來源主要為寶山第一、第二庫水原水，主要供應 新竹地區及科學園區。目前廠內淨水處理設施已有二期，第一期設計 出水量為6萬噸，第二期設計出水量為5萬噸，合計設計出水量11萬 噸。最大設計出水量14萬噸。因近年來用水量成長約40 %，為因應新 竹地區用水需求，目前寶山給水廠正在興建三期設施，預計完工後，
可增加34萬噸出水量，提供量足質優的飲用水。
(1)處理問題
寶山給水廠位於寶山第一水庫及寶山第二水庫下游，主要水源以 寶山第一水庫為主，共有四層抽水口分別為138.5 m、135.8 m、133.1 m、及130.4 m，當夏季枯水期或藻類等其他問題導致寶山第一水庫無 法正常供水的情況下，才會調抽取寶山第二水庫原水為水源。5月2 日，前往採樣分析時，現場工作人員告知，現場濾池在操作效能發生 問題，尤其以二期處理單元最為嚴重，濾池無法在正常的情況下運 作，濾程由正常時期的約40小時操作時間縮短為5小時，導致濾池反 沖洗頻率，產生大量的反沖洗排水，且易在廢水池無法負載的情況下 溢流出廢水池。
(2)淨水程序
寶山給水廠第一期淨水處理設備程序為:水躍池膠羽池傾斜 管沉澱池哈丁式快濾池快濾桶。第二期淨水處理設備程序為;快混
在進行水質分析後，分析結果如表A-1所示，當時原水濁度約為6 NTU，仍在一般水庫水正常時的濁度範圍，因此由高濁度造成濾池無 法負荷的可能性並不存在，而DOC約1.2 ~ 1.5 mg/L，比起一般低濁度 原水略為偏高，導電度約303 µS/cm也呈較為偏高的情況，原水的顆 粒粒徑分佈相當廣泛，從1473 ~ 4172 nm，而顆粒粒徑的範圍與藻類 大小(約5 µm)相當接近，因此，由上述種種條件，推測此次寶山給水 廠發生供水問題可能是由寶山水庫原水中含有大量藻類所造成。
表A-1 寶山給水廠低濁含藻原水水質及顆粒物化特性 (2008.05.02)
水質分析項目 數值
pH 7.8 ~ 7.9 濁度 (NTU) 5.0 ~ 5.9 導電度 (µS/cm) 303 ~ 304
DOC (mg/L) 1.2 ~ 1.6 顆粒粒徑 (nm) 1473 ~ 4172 顆粒表面電位 (mV) -11.4 ~ -14.2
因此，前往一、二期的沉澱池及過濾池進行視察並進行上澄液的 採樣收集，在採樣過程中分別從一期沉澱池的上澄液採集藻類的聚集 體及在二期沉澱的黃色膠羽進行分析觀察，採樣分析結果如下表A-2 所示。在表中可發現二期在沉澱池的溶解性有機物含量為2.4 mg/L，
即使是經過濾池後仍有2.0 mg/L，皆高於一期沉澱池(1.51 mg/L)及濾 池(1.34 mg/L)，且二期操作單元的顆粒表面電位也較為偏負值，均在
-12 mV以上，而一期的顆粒表面電位為-5 ~ -7 mV，由此顯示二期的 處理效能較一期更略遜一籌。在比較一期與二期的操作條件，發現一 期在慢混池及沉澱池分別有36分鐘及2小時的水力停留時間。反觀，
二期在慢混池及沉澱池分別只有25分鐘及1小時的水力停留時間，而 含有藻類的原水，除了藻類表面帶負電，需要消耗較多混凝劑的投加 藥量外及較長的膠凝時間外，藻類的活性、形狀也影響藻類的去除，
如具有較強活性藻類會自體消耗混凝劑，因此需添加較多的混凝劑，
而藻類的外形會影響沉降速度，使膠羽不易沉澱，如針狀、條狀、片 形。若藻類構造含有鞭毛之類的運動器官，即使形成膠羽，藻類也能 穿出膠羽，而更難混凝沉澱去除。
表A-2 寶山一二期淨水單元之溶解性有機物及 顆粒表面界達電位
DOC (mg/L)
顆粒表面界達電位 (mV)
寶山水庫水 1.6 -12.6
寶山給水廠原水 1.2 -14.2
一期沉澱池 1.5 -7.6
一期濾池 1.4 -5.0
一期沉澱池(藻類) 3.4 -10.4
二期沉澱池 2.4 -12.8
再分別將採取在一期沉澱池上澄液藻類的聚集體及二期沉澱池 中的黃色膠羽進行過濾性試驗，如圖A-1。發現含有藻類聚集體的上 澄液過濾性比起黃色膠羽還要更差，而為更進一步了解薄膜積垢的情 形，因此使用光學顯微鏡對過濾後的薄膜進行觀察，觀察結果如圖 A-2所示。由圖可清的看見薄膜的表面由許多細針形的藻類縱橫交錯 般密密麻麻的佈滿薄膜的表面，而造成濾程縮短10倍的濾程。這次造 成 寶 山 給 水 廠 濾 池 堵 塞 的 主 要 原 因 便 是 由 此 種 藻 類 - 細 針 桿 藻 (Synedra)引起的(如圖A-3)。此種藻類殼面兩端逐漸狹窄呈針形，殼面 長100 µm到300 µm。
圖 A-1 寶山給水廠沉澱池上澄液之藻類聚集體及膠羽對過濾性 之影響
藻 類
Suction Time Index (STI)
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
S T I
沉 澱 池 膠 羽
圖 A-2 薄膜表面之光學顯微鏡觀察(× 170)
圖 A-3 細針桿藻(Synedra)之顯微鏡照片(× 170)
使用光學顯微鏡觀察濾池反洗出之膠羽(如圖A-4)可清楚的發現
圖 A-4 寶山給水廠二期濾池反洗出膠羽之光學顯微鏡觀察 (× 250)