(一)建立不同規模淨水操作監控技術標準與相關作業規範
完成台南潭頂等八個不同規模淨水場為例所進行之「淨水場主要 單元操作作業規範與技術標準」之案例報告，並完成「自來水工程設 施標準」修訂之必要性、有效性評估與效益分析問卷調查評估，結果 顯示針對「自來水工程設施標準」第四章淨水設施部分進行增修確有 其效益。
(二)發展淨水場知識化操作資訊系統平台，採用圖像化、流程化方式，以 10 萬噸淨水場之操作相關資料為例，建立工作類別分析決策入口網站 (Role-Based Information Portal)之示範模型
利用單獨伺服器完成淨水場知識化操作資訊系統平台建置，提供 主管機關操作資訊與操作知識資料查詢。功能主要分為操作工作區及 操作知識庫。操作工作區提供全國各淨水場操作資料維護管理、設備 檢驗及改善報告上傳之功能，操作知識庫提供相關法規及操作規範，
以及技術資料及知識傳承等資訊查詢。
(三)規劃公共給水產業知識網絡發展架構
公共給水產業知識網絡主要建構於淨水場知識化操作資訊系統 平台上，主要包含淨水場操作基本資料維護管理模組、設備檢驗及改 善報告上傳模組、操作相關管理識查詢模組等三大模組。
(四)發展快速分析淨水場混凝加藥與原水水質間相關性之智能系統 完成 55 筆實驗室瓶杯試驗數據 BPANN 模組(輸入參數：溫度、
pH、濁度、鹼度、DOC、實驗室瓶杯試驗混凝劑加藥量)及 5,342 筆 實場混凝加藥 BPANN 模組(輸入參數：濁度、實場混凝劑加藥量)，
訓練結果顯示，實驗室瓶杯試驗數據模組較實場混凝加藥模組所得到 混凝加藥預測值較接近實際混凝加藥結果，其正負誤差值不超過 0.7 mg/L，可準確預測混凝加藥量。
(五)搭配自動化混凝操作效能監測設備之實驗室級自動監控系統，進行最 適化混凝加藥測試
PDA 系統可利用 ∆FI 值的變化判斷混凝最適加藥量，其適用之濁 度範圍在去年度及今年度的天然原水實驗中，10 ~ 1,000 NTU 濁度範 圍之原水均適用於 PDA 監測。FICA 系統可利用 RGB 斜率值之變化，
輔以影像監測方式判斷混凝最適加藥量，並利用 RGB 之 SD 值變化 趨勢判斷過量加藥，其適用之濁度範圍在實驗室天然原水分析部分與 PDA 系統同為 10 ~ 1,000 NTU。
(六)以代表性之不同規模淨水場建造傳統淨水程序之模廠，並裝置自動操 作監控系統(監控單元主要包括混凝加藥及過濾反洗操作)
完成模廠建造，設置原水溫度計、pH 計、濁度計、鹼度計、沉 澱出水濁度計、過濾反洗水濁度計、過濾出水雷射濁度計及顆粒計數 器等線上偵測儀器，並已進行模廠單機測試、滲漏測試及系統測試。
(七)發展快濾池操作(含反沖洗操作)之監控系統，進行模廠濾池操作最適 化測試
發展快濾池操作(含反沖洗操作)之監控系統，以水頭損失、濾程、
過濾水濁度及反洗水濁度控制反洗時機及延時。
表 6 99 年度計畫工作項目及主要成果
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
第四章 第四章 第四章
第四章、 、 、淨水場處理單元操作文件製作建議 、 淨水場處理單元操作文件製作建議 淨水場處理單元操作文件製作建議研提 淨水場處理單元操作文件製作建議 研提 研提 研提
有鑑於國內各淨水場於淨水單元操作時，並無受一定規定需建置廠內各單 元操作文件，以致於部份淨水場未完整建置或無建置設施設備之操作文件。因 此本計畫首先研析國內外淨水操作標準與作業規範，進而檢討現行自來水工程 設施標準內容，並提出相關修正建議，最後針對國內淨水場處理單元操作文件 提出製作建議及範本，提供已有操作文件之淨水場審視淨水場內主要單元現行 之操作與設計參數是否符合「自來水工程設施標準」之規定，並藉以瞭解主要 單元之設計與操作之基本原則。此外，提供尚未建立操作文件之淨水場，建立 專屬之淨水場操作文件。
淨水場處理單元操作文件製作建議 淨水場處理單元操作文件製作建議淨水場處理單元操作文件製作建議 淨水場處理單元操作文件製作建議
本計畫第一、二年針對全國四個自來水事業體(臺灣自來水公司、臺北自 來水事業處、金門縣自來水廠及連江縣自來水廠)淨水場處理設施進行相關背 景資料之調查蒐集與研析，分析蒐集完成之 374 座淨水場中，其處理程序分成 過濾、混沉加過濾、海水淡化及薄膜處理與僅有消毒共四種程序種類之淨水 場，其結果如表 7 所示。在出水量小於 10,000 CMD 之淨水場共 286 座，其中 僅有過濾設施約占 36％，混沉設施及過濾設施兩者均有約占 11％，含薄膜處 理流程約占 6％，僅有消毒設施約占 47％。在出水量 10,000 ~ 50,000 CMD 之 淨水場共 57 座，其中僅有過濾設施約占 30％，混沉設施及過濾設施兩者均有 約占 39％，僅有消毒設施約占 31％。在出水量 50,000 ~ 100,000 CMD 之淨水 場共 10 座，其中僅有過濾設施約占 10％，混沉設施及過濾設施兩者均有約占 90％。在出水量大於 100,000 CMD 之淨水場共 21 座，均同時具有混沉設施及 過濾設施，其中一座並含薄膜處理流程。以金門淨水場為例，共有榮湖、紅山、
太湖 3 座傳統自來水淨水場，並含 1 座海淡廠，出水量均小於 10,000 CMD，
其處理程序均包含完整的混沉設施及過濾設施，較特殊之情形為除了紅山淨水 場採用沉澱方式去除混凝膠羽外，其餘榮湖及太湖淨水場均採浮除方式去除混 凝膠羽。
表 7 不同規模淨水場主要處理設施統計(含薄膜海水淡化及薄膜處理廠)
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
圖 7 主要單元進行操作技術文件與相關評估作業之建立流程
而淨水場基本資料與主要單元操作評估初步建立之表單內容如以下建議：
一 一 一
一、、、、淨水場基本資料淨水場基本資料淨水場基本資料淨水場基本資料 1.淨水場名稱
2.所在地點及所屬轄區 3.建置與擴建歷史沿革
工作規劃(Plan)
˙訂定表格項目
˙選定調查人員(建議為水場之淨水股長)
˙訂定調查行程
實施與運作(Do)
˙現場調查
˙基本資料彙整
管理階層審查(Check)
˙資料審查(建議為水場廠長)
˙水場管控目標研定
*各主要處理單元的出流水濁度
*各主要處理單元的餘氯目標
後續行動(Action)
˙訂定水場處理單元操作報告
˙研訂未來改善建議
˙設施設備更動時再啟動
5.供水範圍
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
設計值（m/day） ________
溢流率 操作值（m/day） ________
操作問題： ________
(4)過濾池：
________
________
池數 ________
設計值（m/day） ________
濾率
操作值（m/day） ________
濾料種類 深度(cm) 均勻係數 有效粒徑
設計值（m/day） ________
操作值（m/day） ________
反沖洗速率
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
設計值（m/day） _________
操作值（m/day） _________
5.操作問題：
________
________
________
________
4.反洗啟動條件：
（水頭/出水濁度/時間） ________
(2)超過濾(UF)薄膜：
3.使用壓力(psi)： ________
4.反洗頻率(次/日)： ________
________
________
________
2.溝通方法
員工是否參與例行性會議？
當未達要求的功能時，要至何處尋找幫助？
工作人員是否提出意見？
檢驗室、操作、維護間如何形成溝通？
________
________
________
________
2.程序控制策略
________
________
3.沉澱：
功能監測
污泥移除(控制/調整方法)
________
________
4.過濾：
控制水力負荷率(控制/調整方法)
反沖洗控制(測驗/決定頻率的方法)
________
________
5.消毒：
功能監測(餘氯/CT 值)
影響 CT 值因子(pH/T10/T/最小接觸池深度/最 大餘氯濃度)
________
________
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
3.沉澱單元
淨水場處理單元操作文件製作建議研提
相關淨水場案例的施作報告則如附錄一至附錄三所示，分別為地表水源之 淨水場(潭頂淨水場)、地下水源之淨水場(彰化和美淨水場)、半鹹水水源之淨 水場(白沙淨水場)之操作技術文件與相關評估作業範本。
第五章 第五章 第五章
第五章、 、 、淨水操作監控技術 、 淨水操作監控技術 淨水操作監控技術建立 淨水操作監控技術 建立 建立 建立及模廠測試驗證 及模廠測試驗證 及模廠測試驗證 及模廠測試驗證
本計畫前二年於實驗室建立 BPANN 前饋加藥控制系統及 PDA、FICA 回 饋監測系統，今年度利用模廠進行長時間的測試、修正、驗證及示範，並依模 廠驗證結果，對淨水場操作效能提升研提具體建議。
5.1 混凝混凝混凝加藥混凝加藥加藥加藥前饋前饋前饋前饋控制控制控制控制系統建立系統建立系統建立系統建立
本 計 畫 混 凝 加 藥 前 饋 控 制 使 用 倒 傳 遞 類 神 經 網 路 (backpropagation artificial neural network, BPANN)模組，自 98 年 8 月至 100 年 8 月，採取新竹 第二淨水場原水共 114 組有效水樣進行最適混凝劑量瓶杯試驗，作為 BPANN 之訓練資料庫，利用此資料庫，選擇不同輸入參數(溫度、濁度、鹼度及 pH) 及不同網路參數(神經元個數)訓練建立 BPANN 模組，最後利用模廠驗證使用 最適之 BPANN 模組進行混凝加藥前饋控制。
5.1.1 實驗室瓶杯試驗數據庫建立實驗室瓶杯試驗數據庫建立實驗室瓶杯試驗數據庫建立實驗室瓶杯試驗數據庫建立
本計畫自 2009 年 8 月至 2011 年 8 月，採取新竹第二淨水場原水共 114 組 有效水樣進行實驗室最適混凝劑量瓶杯試驗，結果顯示，新竹第二淨水場原水 之溫度約為 15 ~ 30℃，其 pH 約落在 7~8.6 間，但鹼度則受到原水濁度之影響 呈現兩種不同的數值。高濁度原水(>100 NTU)之鹼度約 60~165 (mg/L as CaCO3) 之間，當原水在低濁度條件下(<100 NTU)，其鹼度約在 72~230 (mg/L as CaCO3) 之間，此結果顯示原水鹼度會因天候降雨影響，使得天然原水濁度增加但鹼度 下降。原始水質數據詳如附錄四。
由於新竹第二淨水場其原水自頭前溪經沉砂池沉澱後抽取至分水井，部分 原水抽送至新竹第一淨水場進行處理，其餘原水併同迴流水流至第二淨水場處 理單元處理，因此本計畫在 100 年 7 月針對原水有無迴流水之水質物化特性進 行分析，並以瓶杯試驗進行混凝最適劑量之測試。新竹第一淨水場原水(不含 迴流水)與新竹第二淨水場原水(含迴流水)水質物化特性如表 8，顯示 2 個淨水 場原水僅濁度有差異，其餘水質項目(導電度、pH、鹼度)其數值均相似。
淨水操作監控技術建立及模廠測試驗證
5.1.2 BPANN 模組建立模組建立模組建立 模組建立
本計畫採用 BPANN 模式，利用實驗室瓶杯試驗建立 114 筆之混凝最適劑 量資料庫數據建立三組不同輸入變數之 BPANN 模組。第一組以原水濁度、溫 度、鹼度及 pH 作為 BPANN 訓練之輸入變數；第二組以原水濁度、溫度及 pH 作為 BPANN 訓練之輸入變數，第三組以原水濁度及溫度作為 BPANN 訓練之 輸入變數，預測最適混凝劑量。研究中所使用之類神經網路軟體為 MATLAB
本計畫採用 BPANN 模式，利用實驗室瓶杯試驗建立 114 筆之混凝最適劑 量資料庫數據建立三組不同輸入變數之 BPANN 模組。第一組以原水濁度、溫 度、鹼度及 pH 作為 BPANN 訓練之輸入變數；第二組以原水濁度、溫度及 pH 作為 BPANN 訓練之輸入變數，第三組以原水濁度及溫度作為 BPANN 訓練之 輸入變數，預測最適混凝劑量。研究中所使用之類神經網路軟體為 MATLAB