濾料過濾效能評估

由於金門地區淨水場原水中含有大量有機物及鐵、錳金屬，有機物過高易 使慢濾池呈厭氧狀態，使水中鐵及錳離子還原為溶解態以及硝化物質還原回氨 氮之情形發生，尤以太湖淨水場發生此現象最為嚴重，其供水水質時常超過飲 用水水質標準，甚至在夏季時供水系統曾發生紅水問題，造成民生用水之供水 系統停擺，當地居民無水可用之窘境。因此，為了使過濾單元能有效且迅速降 低水中有機物及鐵、錳之濃度，太湖淨水場已發包採購高效能之水處理濾材(活 性碳及錳砂)，於 2012 年 5 月份更換三座快濾桶之濾砂為活性碳搭配錳砂，

淨水場供水水質改善最適對策評估研究-以金門自來水廠為例 執行方法及步驟

改善快濾桶之出水水質，然若全部快濾單元(含快濾桶及快濾池)處理水量均經 慢濾池過濾，則無法符合民生用水需求，因快濾桶處理水量約佔全場處理水量 之 2/3，雖快濾桶處理水經慢濾可進一步去除有機污染物及鐵、錳，但為了穩 定供水需求(4,000 ~ 5,000 CMD)，故場內操作人員會視供水量採取部分快濾 桶之處理水直接抽取至清水池加氯後供水，但現階段為了能改善供水水質，太 湖淨水場已將快濾單元處理水全部經由慢濾過濾及加氯後供水。由此可知，未 來太湖場快濾桶採用活性碳搭配錳砂濾料過濾除有機物及鐵、錳效能是否能有 效發揮，乃太湖淨水場供水水質改善之首要關鍵。有鑑於此，本計畫預計於太 湖淨水場進行濾料過濾效能之模組試驗，利用活性碳搭配錳砂之雙層濾料過濾 處理浮除池出流水，並評估活性碳搭配錳砂濾料之使用最佳填充量配比及最適 過濾操作模式(含活性碳及錳砂使用時機)，期能改善現有快濾單元移除有機物 及鐵、錳效能不彰之現況，以避免清水池總三鹵甲烷大量生成及紅水現象發 生，達到供水水質改善之目的。因太湖淨水場原水有機物濃度(TOC)濃度長期 高達 10 ~ 20 mg/L，若活性碳搭配錳砂之快濾操作無法有效降低浮除池出流 水中有機污染物及鐵、錳濃度至符合飲用水水質標準，將進一步評估活性碳及 錳砂搭配應用於慢濾池之效能及可行性。

本研究之模組過濾效能評估試驗將使用與太湖水場採購種類相同之椰殼 粒狀活性碳(ARCO, Taiwan)及錳砂。為了方便更換濾砂及改變兩種濾砂之填 充配比，模組過濾試驗將採用管柱過濾，其試驗流程設計如圖 3-5 所示。過濾 模組包含一組平行式注水過濾雙管柱、導水管線及過濾水槽，設計二組實驗，

第一組實驗其中一支管柱添加實場使用之石英砂，另一管柱則添加實場使用之 活性碳搭配錳砂(上層填充活性碳；下層填充錳砂，比例為 1：2)；第二組實驗 其中一支管柱添加錳砂搭配石英砂(上層填充錳砂；下層填充石英砂，比例為 1：1)，另一管柱則添加活性碳搭配錳砂(上層填充活性碳；下層填充錳砂，比 例為 1：1)。管柱過濾試驗啟動時，淨水場浮除池出流水將平均分流至兩支管 柱，管柱總長 180 cm，直徑為 20 cm。管柱中濾料放置長度約為 80 cm，底 端以不鏽鋼篩網作為濾料支撐層，最下面則為含出水孔之集水區。兩管柱集水 區底部各連接一抽水馬達，並連接至同一反沖洗水槽，使管柱過濾濾料可進行 反沖洗。第一組實驗第一支管柱石英砂填充高度約 80 cm，第二支管柱活性碳 填充高度約為 27 cm、錳砂填充高度約為 53 cm；第二組實驗第一支管柱錳砂

填充高度約為 40 cm、石英砂填充高度約為 40 cm，第二支管柱活性碳填充高 度約為 40 cm、錳砂填充高度約為 40 cm。實驗將依據原水水質條件不同以及 前處理單元處理效能進行調整兩種濾材之填充量配比，藉此找出活性碳搭配錳 砂之使用時機及最適填充量比例。在管柱過濾及反洗操作過程中，首先將實場 浮除池出流水利用馬達控制相同抽取流速而進入兩管柱平行過濾，濾速擬採用 太湖淨水場之快濾桶濾速(172 m/day)。在過濾過程將定時採集過濾水樣進行 水質分析，比較兩管柱間過濾後水質之差異變化。水質分析項目包括濁度、

DOC、鐵、錳、氨氮及藻數等。

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