第二章 文獻回顧
2.3 相關案例
有關利用河川灘地淨化水質的相關案例，國外有許多相關的戶外實地 實驗經驗，國內在近年才有相關實驗成果。
ㄧ、1996 年溫清光在台南市大洲排水與鹽水溪交匯口的高灘地，以高
灘地漫地流處裡河川水質。實驗結果顯示，高灘地漫地流處理排水對污染
物的去除效果與水力負荷有關。水力負荷在 1180cmd/ha 時，BOD 去除率在
80％以上，COD 接近 70％。水力負荷增加到 2000cmd/ha 時，BOD 及 COD 接
近去除效果降低，超過 2000cmd/ha 以上至 4000cmd/ha 時，水力負荷對於
BOD 及 COD 接近去除效果影響較小。最經濟的水力負荷為 3000cmd/ha 至
4000cmd/ha。實驗結果，漫地流處理也可以硝化氨氮去除總氮，對於減少
河川溶氧的消耗有極大的幫助。處理場的生長的雜草在實驗過程也有助於 氮與其他污染物的去除。實驗結果在處理水透明度方面，約可增加一倍，
對於河川清澈度有極大幫助。
二、2000年溫清光、潘豪龍在台南市鹽水溪大洲排水旁的高灘地上以 曝氣氧化渠法進行實地的模型場試驗分別放置蜂巢板及繩狀濾材兩種接觸 濾材，整段渠道曝氣以維持在好氧狀態下，提高污染物分解效率。結果顯 示，蜂巢板HRT 在4 小時以上可達到最佳的去除效果，就碳素的去除而言，
BOD去除率為48.7～52.3%，出流濃度為7.6～11.3mg/l 左右。而氮素方面 NH
3-N去除率為19.6~25.5%，出流濃度為6.1～7.9mg/l，如表2.2.1與2.2.2 所示。繩狀濾材的水力停留時間關係來看，如表2.2.3及2.2.4所示，當HRT 在4 小時以上可達到最佳的去除效果，就碳素的去除而言，BOD去除率為48.7
～52.3%，出流濃度為7.4～10.8mg/l 左右。而氮素方面NH
3-N去除率為19.6
～25.5%，出流濃度為4.7～5.0mg/l。在水力停留時間4 小時，填充比蜂巢 板50%、繩狀濾材38%的操作條件之下，SS去除率為40～60%，BOD
5為65～80%，
COD 為36～43%，NH
3-N為32～43%，TKN 為34～47%，硝化率為46～57%，對
於減輕河川污染負荷有不錯的功效。
表 2.2.1 蜂巢板濾材 HRT 與去除率之關係（溫清光、潘豪龍，2000）
SS 去除率（％）
BOD 去除率（％）
COD 去除率（％）
NH3-N 去除率（％）
TKN 去除率（％）
硝化率
（％）
HRT
（hr）
HC-1 HC-2 HC-1 HC-2 HC-1 HC-2 HC-1 HC-2 HC-1 HC-2 HC-1 HC-2 1 33.4 49.5 16.3 36.7 3.9 10.3 4.1 -0.4 6.0 9.2 -0.4 -0.4 2 47.9 68.4 32.9 31.4 17.8 26.1 2.7 5.9 3.4 8.3 0.7 10.9 3 65.0 67.3 38.8 42.6 20.6 21.6 6.7 15.9 12.7 20.8 10.9 20.2 4 44.0 63.3 52.3 60.0 31.2 39.5 7.6 25.5 13.0 20.4 22.0 60.9 5 58.0 72.9 48.7 68.4 33.9 43.5 9.2 19.6 9.6 17.0 10.6 45.4
註：HC-1 為蜂巢板渠道中段採樣，HC-2 為蜂巢板渠道尾端採樣
表 2.2.2 蜂巢板濾材 HRT 與出流濃度之關係（溫清光、潘豪龍，2000）
SS
（mg/L）
BOD
（mg/L）
COD
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TKN
（mg/L）
NO
X-N
（％）
HRT
（hr）
IN HC-1 HC-2 IN HC-1 HC-2 IN HC-1 HC-2 IN HC-1 HC-2 IN HC-1 HC-2 IN HC-1 HC-2
1 33.1 22.2 16.9 21.7 18.2 13.8 138 132 123 14.9 14.2 14.9 18.0 16.9 16.3 0.123 0.055 0.057 2 26.7 13.8 8.3 17.1 11.4 11.7 124 101 91 13.9 13.5 13.1 15.8 15.2 14.5 0.041 0.297 1.635 3 21.7 7.4 6.9 18.8 11.0 10.0 121 94 93 14.9 13.8 12.4 16.0 13.9 12.5 0.065 0.410 3.313 4 23.9 12.7 8.5 37.5 17.0 11.3 163 105 91 9.4 7.9 6.1 12.6 11.0 8.3 0.136 2.922 7.86 5 24.6 10.3 6.8 32.6 12.9 7.6 208 117 89 9.9 9.1 7.9 15.3 11.8 9.6 0.074 1.729 7.080
註：IN 為進流水，HC-1 為蜂巢板渠道中段採樣，HC-2 為蜂巢板渠道尾端採樣
表 2.2.3 繩狀濾材 HRT 與去除率之關係（溫清光、潘豪龍，2000）
SS 去除率（％）
BOD 去除率（％）
COD 去除率（％）
NH3-N 去除率（％）
TKN 去除率（％）
硝化率
（％）
HRT
（hr）
BC-1 BC-2 BC-1 BC-2 BC-1 BC-2 BC-1 BC-2 BC-1 BC-2 BC-1 BC-2 1 33.4 49.5 16.3 36.7 3.9 10.3 4.1 -0.4 6.0 9.2 -0.4 -0.4 2 47.9 68.4 32.9 31.4 17.8 26.4 2.7 5.9 3.4 8.3 0.7 10.9 3 65.0 67.3 38.8 42.6 20.6 21.6 6.7 15.9 12.7 20.8 10.9 20.2 4 44.0 63.3 52.3 60.0 31.2 39.5 7.6 25.5 13.0 20.4 22.0 60.9 5 58.0 72.9 48.7 68.4 33.9 43.5 9.2 19.6 9.6 17.0 10.6 45.4
註：BC-1 為繩狀濾材渠道中段採樣，BC-2 為繩狀濾材渠道尾端採樣
表 2.2.4 繩狀濾材 HRT 與出流濃度之關係（溫清光、潘豪龍，2000）
SS
（mg/L）
BOD
（mg/L）
COD
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TKN
（mg/L）
NO
X-N
（％）
HRT
（hr）
IN BC-1 BC-2 IN BC-1 BC-2 IN BC-1 BC-2 IN BC-1 BC-2 IN BC-1 BC-2 IN BC-1 BC-2
1 33.1 26.1 22.1 21.7 18.3 15.8 138 133 127 14.9 14.4 14.8 18.0 16.8 16.5 0.123 0.059 0.215 2 26.7 14.4 8.6 17.1 9.9 9.7 124 91 87 13.9 13.5 13.0 15.8 15.0 13.9 0.041 0.188 1.746 3 21.7 15.0 10.7 18.8 9.2 7.4 121 99 90 14.9 14.0 12.3 16.0 14.2 11.9 0.065 0.957 3.270 4 23.9 15.0 11.6 37.5 13.8 10.8 163 98 84 9.4 8.0 4.7 12.6 10.1 6.5 0.136 3.228 7.044 5 24.6 13.6 6.6 32.6 9.7 7.4 208 114 80 9.9 9.2 5.0 15.3 11.2 7.1 0.074 1.443 8.421
註：IN 為進流水，BC-1 為繩狀濾材渠道中段採樣，BC-2 為繩狀濾材渠道尾端採樣
三、2001 年荊樹人、林瑩峰、李得元、何茂賢等，於台南縣與高雄縣 交界之二仁溪河畔，離出海口約 8 公里處。採 FWS 與 SSF 兩種人工溼地處 理並行。其構造如（圖 2.2.1）：
（一）FWS 人工溼地處理系統：其槽體為長 3.92m、寬 1.94m、高 1.00m 之鑄鐵製成，以鐵板將其內部隔成寬 97cm、總長 7.96m 之 U 型水道，表面 流動水層約 18cm 深，系統中種植蘆葦。
（二）SSF 人工溼地處理系統：其槽體為長 2.89m、寬 1.39m 高 1.00m 之鑄鐵製成，以塑膠板將其內部隔成水道寬 48cm，總長 7.90m 之 S 型水道，
表面下流動水層約 30cm 深，系統中種植蘆葦。
試程中分成二個不同水力負荷階段，第一階段試程期間自 2001 年 12 月至 2002 年 6 月固定水力負荷 0.036、0.038 cm/d，總水力停留時間 4 天；
第二階段試程期間為自 2002 年 8 月至 2003 年 1 月，以固定水力負荷 0.072、
0.075 cm/d 總水力停留時間 2 天，連續入流操作於 FWS、SSF 系統，對於氨
氮去除速率由數據上顯示，SSF 系統（0.10~0.60 g N/m
2/d）稍優於 FWS 系
統（0.10~0.40 g N/m
2/d）。
圖 2.2.1 二仁溪人工溼地處理系統配置圖（荊樹人、林瑩峰，2001）
三、2002 年溫清光、洪國鑫設置位於台南市成功大學安南校區內的濕 地實驗場，期間共分成 6 個試程，平均流過時間 3~8 小時，污染物平均去 除率（MRE），SS 為 10％~36％、BOD
5為 20％~34％、氨氮為 15％~46％、
TKN 為 11％~29％、磷酸鹽為 51％~89％、TP 為 27％~38％，如表 2.2.5 所 示。而以一階動力模式所推導出之一階反應速率常數 K 值，其迴歸結果：
SS 為 0.077 （1/hr）、BOD 為 0.043 （1/hr）、氨氮為 0.056 （1/hr）、
TKN 為 0.057（1/hr）、磷酸鹽為 0.288（1/hr）、TP 為 0.063（1/hr）。
表 2.2.5 不同水力負荷下各污染物之相對去除率（溫清光、洪國鑫，2002）
水力負荷