淨水場砂濾反沖洗水水質基本水質分析

本研究使用之淨水場砂濾反沖洗水係分別採集自新竹第一淨水 場及苗栗東興淨水場，兩者之原水水源分別來自於頭前溪和永和山水 庫；而其主要淨水程序則分別為混凝沈澱和高速膠羽沈澱池；在濾池 部分，新竹第一淨水場採用傳統綠葉式單閘門濾池進行過濾，而東興 淨水場則使用哈丁齊濾池(ABW)進行過濾，詳細基本單元操作資料如 表 4-1 所示。表 4-2 則為兩淨水場之反沖洗水水質資料。由表 4-2 可 發現在反沖洗水濁度方面，兩淨水場有較大之差異，以新竹第一淨水 場而言，其反沖洗水濁度位於 620~2620 NTU 間，濁度高且變動範圍 大，主要原因在於新竹第一淨水場採用河川水作為原水水源，因此易 受到季節氣候變化之影響，造成原水水質變動較大，連帶使的反沖洗 水水質呈現不穩定狀態；若以季節來區分，夏秋兩季，其反沖洗水濁 度約位於 1000~2000 NTU 間，但如果適逢下雨時期其反沖洗水濁度 可高達2600 NTU，而春冬兩季，反沖洗水濁度較低，約<1000 NTU。

在東興淨水場方面，其原水水源主要來自於永和山水庫，由於永和山 水庫屬離巢水庫，基本上原水水質變動不大，故其反沖洗水濁度變動 幅度不大，Edzwald et al.(2003)在其研究報告中亦指出原水水質為影 響反沖洗水水質之重要因素；另外，快濾池的形式亦會造成反沖洗水 水質之不同，新竹第一淨水場所採用的濾池為傳統綠葉式單閘門，其 池深較深，且濾料粒徑較小，再加上其反沖洗次數一天僅有一次，因 此會有較多之顆粒累積於濾池中，故其反沖洗水濁度較高；反之，東 興淨水場採用的是哈丁齊式濾床，濾床深度約為傳統綠葉式的一半，

再加上濾料粒徑較大，反洗次數較頻繁，故其反沖洗水濁度較傳統綠

葉式濾池所產生的反沖洗水為低。而在其他水質方面，如界達電位、

pH、DOC、UV₂₅₄、SVI 等兩淨水場之反沖洗水並無明顯差異；若和 國外相比，根據AWWARF 的調查資料指出，美國地區反沖洗水濁度 約位於0.57~97 NTU，pH 則介於 6.2~6.8，總有機碳為 5.54~7.1 mg/L，

可發現台灣地區之反沖洗水於濁度及pH 方面較國外地區來的高，但 有機物部分與國外相比則有偏低的情況(Comwell and Lee, 1993)，而楊(2005) 亦曾指出國內淨水場之反沖洗水，其濁度與總懸浮固體物濃度均較國 外水廠來的高，但UV₂₅₄吸光值則遠低於國外反沖洗水，代表國內淨 水場反沖洗水中天然有機物(Natural organic matter；NOM)含量並不 高。

表4-1 新竹第一淨水場、東興淨水場之基本資料

淨水場名稱 新竹第一淨水場 東興淨水場

原水來源 頭前溪 永和山水庫

處理流程

快混池-膠凝池-沈澱池-快濾池-清水池-供水

混合池-膠羽沈澱池-快濾池-清水池-供水

砂濾池形式 傳統綠葉式單閘門 哈丁齊式(ABW)

濾池反洗頻率 1 次/天 3 次/天

濾池反洗持續時間 10 min/次 2~3 min/次

反沖洗水處理方式

廢水池-初沈池-回收井-快混池

廢水池-污泥濃縮池-原水混和池

反洗用水量

總產生清水量 4.5% 1.5%

表4-2 新竹第一淨水場、東興淨水場之原水、沈澱池出流水、反沖洗 水之水質特性

水質項目 新竹第一淨水場 東興淨水場

原水 Turbidity(NTU) 23.4~44 2.6~5.0

沈澱池出流水 Turbidity(NTU) 6.5~7.4 4.1~5.0

Turbidity(NTU) 620~2620 290~450

pH 7.7~8.0 7.7~7.9

TS(mg/L) 846~1616 666~826

SS(mg/L) 432~1407 376~536

DOC(mg/L) 1.01~2.47 1.04~1.64 UV254(cm^-1) 0.012~0.028 0.012~0.019 Zeta potential(mV) -7.3~-12.9 -3.0~-9.8 反沖洗水

SVI 9~45 51~81

4.1.1 反沖洗水之粒徑分佈

反沖洗水中所含之顆粒主要為原水經混凝沈澱後仍無法去除而 為砂濾池所阻留之顆粒。一般來講，反沖洗水中顆粒之粒徑分佈範圍 相當廣泛，小至數百奈米，大至數千微米都有；而本研究使用之新竹 第一淨水場和東興淨水場之反沖水粒徑分佈狀況經小角度雷射光散 射粒徑分析儀量測所得結果如圖4.1 所示，對於新竹第一淨水場之反 沖洗水而言顆粒粒徑分佈範圍較窄，約0.5 ~100 µm 間，主要顆粒粒 徑集中在30 µm 左右，而東興淨水場之反沖洗水顆粒粒徑分佈範圍較 廣，約5 ~1000 µm 間，主要顆粒粒徑集中在 65 µm 左右。

Particle Size (um)

0.1 1 10 100 1000

Volume(%)

0 2 4 6 8

12/16 東興淨水場 1/5 新竹第一淨水場

圖 4-1 新竹第一淨水場與東興淨水場顆粒粒徑分佈