本計畫係針對民國 101 年「臺南海水淡化廠可行性規劃-工程可行性規 劃」報告（以下簡稱 101 年規劃）及 102 年「臺南海水淡化廠可行性規劃-海域環境調查及計畫推動」報告（以下簡稱 102 年規劃）針對海水淡化廠 擴增產水量進行整合評估檢討，使規劃作業更盡完善，作為後續執行參考。
本計畫主要檢討項目為海淡廠產水規模與分期開發期程調整、廠區配置規 劃調整與淡化處理程序檢討，茲將各項目檢討說明於後各小節。
一、海淡廠產水規模與分期開發期程調整 (一)海淡廠產水規模調整
綜合第二章用水供需資料蒐集檢討乙節，至目標年民國 120 年 趨勢中成長之需水量為每日 111.2 萬立方公尺；現有水源量以已核 定之「臺灣南部區域水資源經理基本計畫」之曾文烏山頭水庫每日 29.8 萬立方公尺、南化水庫每日 49.6 萬立方公尺及玉峰堰每日 3.0 萬立方公尺，共計每日 82.4 萬立方公尺做為水源供給基準。新增水 源包含：
1、海淡廠原規劃每日 10 萬立方公尺。
2、南化第二水庫每日 14 萬立方公尺。
3、臺南高雄水源聯合運用調度支援每日 7 萬立方公尺。
4、移用農業用水每日 16.3 萬立方公尺。
如不考量移用農業用水狀況下，其他三項新增水源加上每日 82.4 萬立方公尺水源供給基準，總計每日 113.4 萬立方公尺，則用 水尚有餘裕；另因南化第二水庫每日 14 萬立方公尺為不確定的供 水量，則民國 120 年用水缺口每日 11.8 萬立方公尺。
由上可知，如不計南化第二水庫水量及在用水缺口及備援水源 量的考量下，建議海水淡化廠由原規劃之每日 10 萬立方公尺擴增 為每日 20 萬立方公尺；如尚有不足之水源，建議可暫由移用農業 用水供應。
(二)分期開發期程
二、廠區配置規劃調整與淡化處理程序檢討 (一)淡化處理程序檢討
本計畫延續前期規劃以 RO 淡化程序規劃檢討海淡廠，海水淡 化處理程序可分為取排水設施、前處理設施、RO 機組及其他附屬 設施。本節針對各系統設施進行各處理單元、進流水處理限值（海 水溫度及總溶解固體量）、海水前處理後水質標準、淡化水水質標 準等規劃評估，相關規劃內容分述如下：
1、系統進水及產水要求
RO 系統之產水量和產水水質受進水 pH、海水溫度及 TDS 等影響，另因海水懸浮固體物可能造成 RO 系統物理性污堵，應 於前處理系統中先去除，便於後續處理程序規劃，及考量未來能 即時掌握，建議以濁度取代懸浮固體物作為觀測值，於進水端設 置線上濁度計，30 NTU 為一般處理處理濁度，而 100 NTU 則為 原水最大處理濁度，超過 100 NTU 將使前處理負荷過大。
一般而言，海水之 TDS 介於 36,000~42,000 mg/L 之間，參考 民國 101 年及 102 年規劃報告海域水質及「臺南海水淡化廠可行 性規劃-環境影響評估」監測資料，本計畫建議設計管制參數 TDS
< 38,000 mg/L、pH 值介於 7.8~8.4、溫度 15~33℃及濁度< 30 NTU，
本計畫產水水質將以設計條件進行模擬。
本計畫供水標的以沿海地區生活與工業用水為主，故以公共 給水之水質標準（即飲用水水質標準）作為產水水質要求。目前 國內飲用水影響適飲性水質標準總溶解固體（TDS）為 500 mg/L、
氨氮<0.1 mg/L、氯鹽<250 mg/L。前處理效能（Turbidity）濁度須
＜10 NTU 或去除率達 20~30 %；UF 系統處理後淤泥密度指數
（SDI）＜3 及濁度需處理至≦1 NTU，而 RO 系統及淡化水（礦 化後）之產水水質則可滿足飲用水水質標準，產水要求詳表 3-2。
2、處理程序
為評估海水淡化廠處理程序，蒐集分析國內海淡廠常見遭遇
問題，除原水水質差造成後端處理負荷大，系統設計無備載機組、
表 3-4 RO 法之海水淡化廠處理程序評估因子
mg/L two pass：SWRO + partial BWRO TDS < 500
mg/L one stage：SWRO
1.前處理程序如設置 UF 系統，RO 系統設計造水率至 40 %
註：海水逆滲透（SWRO）、半鹹水逆滲透（BWRO）
參考資料：1.本團隊參考 IDA2012~2014 年報彙整之評估建議。
2.Voutchkov, N. (2010). Considerations for selection of seawater filtration pretreatment system. Desalination. 261, 354–364.
3.國內海淡廠前處理單元之效能評估–建立以 SDI 為基礎之分析，楊惠玲等，民國 101 年
本計畫建議採用混凝沉澱與 UF 二階段處理程序，混凝沉澱先 去除大顆粒懸浮固體，也降低後端 UF 之負荷與延長使用壽命。
(2)RO 處理技術
海水淡化處理程序中之 RO 處理技術可分為「級（pass）式 系統」和「段（stage）式系統」兩大類，所謂級（pass）式系 統即為 RO 模組之一種連接型式，目的為提高脫鹽率及提高水 質，相對其缺點為產水率下降，因追求高水質，其淡化水再一 次進入膜組中給予脫鹽濃縮，致其產水量相對下降，適用對水 質要求較高的用水對象，級（pass）式系統處理程序示意如圖 3-1。而段（stage）式系統為另一種 RO 模組連接型式，多段式 即將 RO 模組串聯式，處理後的濃鹵水回收再處理，目的為提 高造水率或是回收率，減少濃鹵水排放量，相對其缺點為脫鹽 率降低，水質變差，因受後段的回收水質影響，故平均產水水 質降級式系統低，適用一般用水需求對象，段（stage）式系統 處理程序示意如圖 3-2。
民國 101 年規劃以兩級式（two pass）RO 工法作為淡化程 序，其產水水質雖較佳，惟設置成本較高，然本計畫供水標的 以公共用水為主，民國 102 年規劃改採一段式（one stage）RO 工法，產出之海淡水水質均優於自來水水質，可滿足現行飲用 水水質標準。本計畫針對 RO 系統模組設備及空間配置進行重 新檢視，並考量穩定區域用水設計適當備載，以防海淡廠失敗 經驗重蹈覆轍。
而海水鹽分高，經過 SWRO 濃縮後，某些成分可能造成過 飽和而產生結晶污堵膜表面，降低出水量，因此大都採用低造 水率方式操作（一段式 one stage），其中一支殼最多裝 8 支膜，
造水率（recovery）不超過 45 %，可達到一般產水水質規範要 求 TDS < 500 mg/L，如果特別要求 TDS < 250 mg/L，則必須增 加 BWRO，將 SWRO 產水再部份處理後摻配成合格產水（two pass：SWRO + partial BWRO），通常冬天 SWRO 水質比較好，
BWRO 摻配量比較少，夏天 SWRO 水質比較差，BWRO 摻配 量比較多。
圖 3-1 級式（Pass）RO 系統示意圖
圖 3-2 段式（Stage）RO 系統示意圖 (3)後端處理
RO 產水 LSI< -1，後端必需設置礦化及 pH 調整，提高產水 鹼度，避免輸送過程腐蝕管材，方能輸送給用戶端。
(4)除硼
人們每日從食物及飲用水中會攝入 1~3 mg 的硼，硼也是植
原水（Feed）
逆滲透水（Permeate）
濃鹵水（Concentrate）
Pass 1 Pass 2
回收（Recirculation）
原水（Feed） 逆滲透水
（Permeate）
濃鹵水（Concentrate）
Stage 1
Stage 2
原水（Feed） 逆滲透水（Permeate）
濃鹵水（Concentrate）
Single stage
Two stage
(RO模組兩組以上平行排列)
物生長所必需的微量元素，許多研究都證實硼元素有許多益處，
像是增加鈣質的吸收，克服維他命 D 缺乏來預防或減緩骨質疏 鬆，也能夠促進軟骨的接合及復原，但是硼過量攝取或灌溉水中 硼含量過高也會對人體和作物產生危害。世界衛生組織(WHO) 建議，成人每天攝入的硼應不超過0.16 μg/g，過量的硼攝入會引 起噁心、頭痛、腹瀉、肝臟損害甚至會死亡。植物若硼中毒則會 使葉片枯黃、脫落，最終會導致光合作用能力的降低和產量的下 降。因此為維護人體健康及作物之正常生長，從水源中降低硼含 量是必要的。
世界衛生組織(WHO)原並未將硼列為毒性物質，至 1993 年 才對飲用水中的硼首次提出 0.3 mg/L 的臨時性限定指標，1998 年規定為 0.5 mg/L，世界衛生組織於 2011 出版的第 4 版 the Guideline for Drinking-Water Quality 中將飲用水的硼濃度標準 定訂為 2.4 mg/L。許多國家和組織也制定了相應的標準，如歐盟 1998 年規定飲用水中硼的限值為 1.0 mg/L，紐西蘭飲用水標準 中硼的限值則為 1.4 mg/L。在澳洲，一般硼濃度的最大限值為 4 mg/L，但在 Perth 海淡計畫中，硼的濃度限值為 2 mg/L，在美國 加州 Carlsbad 海淡計畫中的硼限值為 1 mg/L，但其最高值可允 許至 1.49 mg/L，以色列則要求硼濃度不得高於 0.4 mg/L，而在 台灣放流水中硼的管制標準為 1.0 mg/L。水中除硼常用方法如下 說明：
A、化學沉澱法
此法是經由將溶液調酸或調鹼以便將硼轉化為難溶的硼 酸鹽或硼酸來分離硼，適用於含硼量高的廢水體系。在加鹼 沉澱法方面，利用在弱鹼性條件下，硼與金屬氧化物會反應 生成難溶的硼酸鹽沉澱。使用石灰乳來沉澱滷水中的硼即是 一例，其是將原滷水濃縮，在濃縮液中加入一定量的石灰乳，
便可得到硼酸鈣的沉澱產物 CaO-B2O3-6H2O，沉澱效果會受 氧化鈣的品質及用量、溫度及 pH 值的影響。
在加酸沉澱法方面，主要是利用硼酸在無機酸中溶解度 小的特點來分離硼，換句話說，在溶液中加入鹽酸或硫酸將 硼轉化為溶解度較小的硼酸，從而分離出硼。通常廢水中所 含 B2O3的濃度達到 2~3%時，便可考慮使用此法。
化學沉澱法是較早見諸報導的除硼方法，其中沉澱劑包 括無機沉澱劑和有機沉澱劑。化學沉澱法除硼通常會產生大 量沉澱物進而使水中的鹽度增加，而沉澱劑的大量消耗和沉 澱物的後續處理是其在工業應用中所面臨的主要問題。另外，
由於沉澱的不完全或沉澱的吸附作用不完全，使用此法僅約 可分離 50~ 60%的硼。為了提高硼的回收率和較徹底地分離 硼，通常將此法作為預處理，並與其他方法聯用來分離硼。
B、硼選擇性離子交換樹脂
樹脂法分離硼的原理，即是利用硼的缺電子特性，易於 與鄰二羥基官能基絡合，先形成 1：1 的螯合物(A)，之後再 進一步絡合形成 1：2 的螯合物(B)，而所形成的螯合物在酸 的作用下又可以解離，得到原來的硼酸，如下圖 3-3 所示。
圖 3-3 樹脂法分離硼原理圖
利用硼選擇性離子交換樹脂的活性官能基與水中的硼發 生交換反應，可迅速高效地去除水中的硼，其在飲用水、含
利用硼選擇性離子交換樹脂的活性官能基與水中的硼發 生交換反應，可迅速高效地去除水中的硼，其在飲用水、含