4-1-1-2 進出水中顆粒粒徑之變化
圖4-2 為澄清湖及鳳山淨水廠結晶軟化/快濾床平均粒徑在不同 月 份 之 變 化 , 採 樣 時 間 從 2016 年 3 月 至 2016 年 12 月 。 ( 圖 4-3 A)CCL 淨水廠 3 月進水平均粒徑為 1,852 nm 出水為 387.5 nm 去除 79 %;6 月進水為 50.6 nm 出水為 535.5 nm 增加 958 %;11 月進水 為1,640 nm 出水為 369.7 nm 去除 77 %;12 月進水為 3,775 nm 出水 為 592.1 nm 去除 84 %。(圖 4-2 B)FS 淨水廠 3 月進水平均粒徑為 1,237 nm 出水為 419.3 nm 去除 66 %;6 月進水為 2,229 nm 出水為 794.7 nm 去除 64 %;11 月進水 2,092 nm 出水為 404.6 nm 去除 81
%;12 月進水為 2,550 nm 出水為 524.6nm 去除 79 %。
圖4-2 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份 之平均粒徑變化
4-1-1-3 進出水中膠體表面電位之變化
圖4-3 為 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床膠體表面電位在不 同月份之變化,採樣時間從 2016 年 3 月至 2016 年 12 月。(圖 4-5 A)CCL 3 月進水膠體表面電位為 -11.2 mV 出水為 -4.94 mV 去除 56
%;6 月進出水皆為 -15.8 mV;11 月進水為 -12.1 mV 出水為 -6.72 mV 去除 44 %;12 月進水為-14.5 mV 出水為-8.7 mV 去除 40 %。(圖 4-3 B) FS 3 月進水膠體表面電位為 -18 mV 出水為 -12.7 mV 去除 29
%;6 月進水為 -18.2 mV 出水為 -14.7 mV 去除 19 %;11 月進水為 -12.5 mV 出水為 -3.24 mV 去除 74 %;12 月進水為 -14.6 mV 出水為 -10.7 mV 去除 27 %。
圖4-5 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份 之膠體表面電位變化
4-1-2 實場結晶軟化/快濾床中進出水 SUVA 值、有機碳含量及分子
量大小之變化4-1-2-1 進出水中之 SUVA 值變化
依 研 究 文 獻 顯 示 將 各 樣 本 所 測 得 之 UV254(cm-1) 值 除 以 DOC(mg/L),再乘以 100 得 SUVA(L/mg-m) 值,大於 4 屬大分子之 疏水性腐植質;2-4 疏水性與親水性分子混合;小於 2,非腐植質之 小分子親水性物質(Parsons, 1983)。
圖4-6 整理 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床對 SUVA 去除之 變化。(圖 4-6 A)為 CCL 淨水廠之結晶軟化/快濾床之進水 SUVA 值 在3、6、11 及 12 月分別為 3.26、2.97、2.93 及 0.5,出水則分別為
2.36、2.75、2.29 及 0.67,3、6 及 11 月分別去除 28 %、8 %及 22
%,僅 12 月去除率增加 35 %。(圖 4-6 B)為 FS 淨水廠之結晶軟化/快 濾床之進水SUVA 值在 3、6、11 及 12 月分別為 5.26、3.18、2.56 及 0.82,則出水分別為 6.52、3.12、2.4 及 1.05,3 月及 12 月去除率分 別增加24 %及 28 %,6 及 11 月分別去除 2 %及 6 %。
圖4-6 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份 之SUVA 值
4-1-2-2 進出水中有機碳含量
圖4-7 為澄清湖及鳳山淨水廠結晶軟化/快濾床有機碳含量在不 同月份之變化,採樣時間從2016 年 3 月至 2016 年 12 月。(圖 4-7 A) CCL 3 月進水有機碳含量為 0.28 mg-C/L 出水為 0.25 mg-C/L 去除 8
%;6 月進水為 1.05 mg-C/L 出水為 1.2 mg-C/L 增加 14 %;11 月進水 為0.55 C/L 出水為 0.46 C/L 去除 15 %;12 月進水為 1.15 mg-C/L 出水為 0.86 mg-mg-C/L 去除 25 %。(圖 4-7 B) FS 3 月進水有機碳含 量為0.48 C/L 出水為 0.46 C/L 去除 3 %;6 月進水為 1.41 mg-C/L 出水為 1.31 mg-mg-C/L 去除 8 %;11 月進水為 0.45 mg-mg-C/L 出水為
0.67 mg-C/L 增加 48 %;12 月進水為 1.1 mg-C/L 出水為 0.95 mg-C/L 去除14%。
圖4-7 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份 之有機碳含量變化
4-1-2-3 進出水中分子量變化
依研究文獻顯示,有機物分子量之變化(UV=210 nm) UV210 可 代表蛋白質胺基酸物質之變化(Huguet et al., 2009),UV254 值高環狀 有 機 物 質(Her et al., 2004) 。 以 高 效 能 層 析 儀 +DAD 偵 檢 器 利 用 HPSEC (High-pressure size exclusion chromatography)分析管柱進行有 機物分子量大小之量測,低分子量有機化合物容易被生物體利用,
而大分子之物質生物難以降解。
圖4-8 為 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份之 分子量變化(UV=210 nm),採樣時間從 2016 年 3 月至 2016 年 12 月。
(圖 4-8 A-1) 為 CCL 淨水廠 3 月進出水分別為 14 kDa 及 7 kDa,(圖 4-8 A-2)為 CCL 淨水廠 6 月進出水分別為 13 kDa 及 43 kDa,(圖 4-8 A-3)為 CCL 淨水廠 11 月進出水分別為 6 kDa 及 30 kDa,(圖 4-8 A-4) 為CCL 淨水廠 12 月進出水分別為 11 kDa 及 43 kDa。(圖 4-8 B-1)為 FS 淨水廠 3 月進出水 14 kDa 及 39 kDa。(圖 4-8 B-2)為 FS 淨水廠 6
月進出水分別為91 kDa。(圖 4-8 B-3)為 FS 淨水廠 11 月進出水分別 為8 kDa 及 32 kDa。(圖 4-8 B-4)為 FS 淨水廠 12 月進出水分別為 13 kDa 及 43 kDa。兩水廠在結晶軟化/快濾床之波峰強度有明顯變化為 6 月及 11 月,6 月出水波峰強度低於進水強度,但 11 月波峰強度出 水高於進水波峰強度。
圖 4-9 為 CCL 及 FS 淨 水 廠 結 晶 軟 化 / 快 濾 床 之 分 子 量 變 化 (UV=254nm) 。 ( 圖 4-12 A-1) 為 CCL 淨 水 廠 3 月 進 出 水 分 別 為 76kDa,圖 4-9 (A-2)為 CCL 淨水廠 6 月進出水分別為 100 kDa,(圖 4-9 A-3)為 CCL 淨水廠 11 月進出水分別為 43 kDa,圖 4-9 (A-4)為 CCL 淨水廠 12 月進出水分別為 69 kDa。圖 4-12 (B-1)為 FS 淨水廠 3 月進出水 91 kDa。圖 4-9 (B-2)為 FS 淨水廠 6 月進出水分別為 2 kDa 及 63 kDa 。 圖 4-9 (B-3) 為 FS 淨 水 廠 11 月 進 出 水 分 別 為 63 kDa。圖 4-9 (B-4)為 FS 淨水廠 12 月進出水分別為 63 kDa。可明顯 看出CCL 淨水廠在 3 月、6 月及 11 月出水訊號強度低於進水,但 12 月出水訊號強度高於進水;FS 淨水廠在 6 月及 12 月出水訊號強度略 低於進水,3 月及 11 月則出水強度略高於進水。
圖4-8 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份 之分子量變化(UV=210 nm)(1:3 月、2:6 月、3:11 月、4:12 月)
圖4-9 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月 份之分子量變化(UV=254 nm) (1:3 月、2:6 月、3:11 月、4:12 月)
4-1-3 實場結晶軟化/快濾床進出水中光譜特性之變化 4-1-3-1 螢光激發發射光譜圖
本研究於2016 年 3、6、11 及 12 月,於高雄 CCL 及 FS 淨水廠 結晶軟化/快濾床及後臭氧/生物活性碳濾床進行採樣,水樣分析前均 經0.22 µm 之濾膜過濾後,取濾液以螢光光譜儀(F-4500, Hitachi, Japan)進行激發及發射波長之全譜掃描。Chen et al (2003) 之研究將 水中有機物區分為五大類, I 類對應位置(200-250/ 280-330) 屬芳香 族蛋白質(酪胺酸) II 類對應位置(200-250/330-380) 屬芳香族蛋白質 (BOD5);III 類對應位置(200-250/380-540)為似黃酸;IV 類對應位置 (250-340/280-380)屬溶解性微生物產物之蛋白質(色胺酸);V 類對應 位置(250-400/380-540) 屬似腐植酸,本研究各次採樣及單元之螢光 激發發射光譜圖之分析結果,則分項說明如下。
圖4-10 為 2016 年 CCL 結晶軟化/快濾床進出水之 EEFM 圖(經 0.22 µm)。圖中顯示各波峰激發發射位置(Ex/Em)對應之螢光強度值 (表 4-1)皆以 I、III、IV 及 V 類之芳香型之蛋白質酪胺酸、似黃酸物 質、溶解性微生物代謝物質及似腐植酸物質,為主要物種。依表4-1 可看出各類有機物之波峰強度值,I 類在四個月份波峰強度值均為增 加,3 月波峰強度值由 171.3 - 196.3 增加至 261.8 - 270.5、6 月波峰強 度值由164.2 增加至 326.9、11 月波峰強度值由 66.34 - 67.64 增加至 129 及 12 月波峰強度值由 210.4 - 211.4 增加至 282.3,III 類則在 3、6 及 11 月時波峰強度值為增加,3 月波峰強度值由 0 增加至 84.65 - 97.27、6 月波峰強度值由 84.65 - 97.27 增加至 96.17 - 102.7 及 11 月 波峰強度值由40.38-43.03 增加至 74.57 - 74.65,IV 及 V 類皆在 6 月 及11 月時波峰強度值有明顯增加,IV 類在 6 月時波峰強度值由 132.8 - 144.7 增加至 451.2 - 475.7、11 月波峰強度值由 41.44 - 42.99 增加至46.21 - 56.74,而 V 類在 6 月時波峰強度值由 50.09 -50.26 增 加至74.35 - 75.21,11 月波峰強度值由 27.48 - 28.22 增加至 54.24 - 54.69,其餘部分波峰強度值皆為減少。
圖4-11 為 2016 年 FS 結晶軟化/快濾床進出水之 EEFM 圖(經 0.22 µm)。圖中顯示各波峰激發發射位置(Ex/Em)對應之螢光強度值 (表 4-2)皆以 I、III、IV 及 V 類之芳香型之蛋白質酪胺酸、似黃酸物 質、溶解性微生物代謝物質及似腐植酸物質,為主要物種。依表4-2 可看出各類有機物之波峰強度值,I 類僅 3 月份波峰強度值增加,由 261.8 - 290.3 增加至 310.5,III 類於 3 及 6 月波峰強度值皆為增加,3
月由201.3 - 210.4 增加至 280.4-306.9,6 月由 92.45-109.8 增加至 123.5 - 127.2,V 類和 III 類相同皆於 3 及 6 月波峰強度值為增加,3 月由137.2-138.5 增加至 242.7 - 243.1,6 月由 85.3 - 86.49 增加至 121.5 - 122.3。
表4-1 2016 年 CCL 結晶軟化/快濾床激發位置及螢光強度
FBC+
Filtration
有機物分類(波峰位置 nm/螢光強度)
第I 類 第II 類 第III 類 第IV 類 第V 類
Mar.
Inf.
220-226/
289-295
(171.3-196.3)
234-240/
403-430
(110.7-113.7)
No data
250-264/
250-264
(45.45-71.83)
306-310/
406-409
(71.17-72.12)
Eff .
224-226/
234-250
(261.8-270.5)
No data
234-250/
397-427
(84.65-97.27)
268-268/
304-307
(120.8-123.3)
292-316/
397- 403
(53.03-60.69)
Jun.
Inf.
220/
301 (164.2)
242/
415 (85.75)
238-244/
421-436 (84.47-87.7)
268-274/
304-307
(132.8-144.7)
300-318/
400-416
(50.09-50.26)
Eff .
220/
295 (326.9)
No data
232-240/
400-418
(96.17-102.7)
270-272/
295-304
(451.2-475.7)
290-296/
400-406
(74.35-75.21)
Nov.
Inf.
222-226/
298-307
(66.34-67.64)
No data
238-246 / 406-421
(40.38-43.03)
266-270 / 313
(41.44-42.99)
292-304/
400-412
(27.78-28.22)
Eff .
226/
292 (129)
No data
238/
400-412
(74.57-74.65)
266-290/
307-316
(46.21-56.74)
270-304/
406-409
(54.24-54.69)
Dec.
Inf.
224-226/
295-298
(210.4-211.4)
No data
232-236/
397-412
(237.6-247.2)
270-272/
307-310
(171.5-178.3)
300/
403 (227.4)
Eff .
226/
289 (282.3)
No data
232-240/
400-412
(234.1-243.9)
268 / 307 (161.1)
296-300/
403-409
(183.9-187.8)
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
A - 1
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
E xc it at io n (n m )
0 4 89 6 1 4 4 1 9 2 2 4 0 2 8 8 3 3 6 3 8 4 4 3 2 4 8 0 5 2 8 5 7 6 6 2 4 6 7 2 7 2 0 7 6 8 8 1 6 8 6 4
E m i s s i o n ( n m )
A - 2
B - 1 B - 2
C - 1 C - 2
D - 1 D - 2
I I
I I
I I
I I I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I
V V
V V
V V
V V
I V I V
I V
I V I V
I V I V
圖4-10 2016 年 CCL 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份之 EEFM 圖(經 0.22µm 過濾)(A:3 月、B:6 月、C:11 月、D:12 月)
表4-2 2016 年 FS 結晶軟化/快濾床激發位置及螢光強度
BAC 有機物分類(波峰位置 nm/螢光強度)
第I 類 第II 類 第III 類 第IV 類 第V 類
Mar.
Inf.
226-230/
295-307
(261.8-290.3)
No data
235-238/
409-430
(201.3-210.4)
270-276/
355-373 (94.42-98.9)
298-302/
406-409
(137.2-138.5)
Eff .
226/
301 (310.5)
No data
234-239/
400-424
(280.4-306.9)
No data
298/
407-412
(242.7-243.1)
Jun.
Inf.
220/
298 (366.2)
242-244/
337-349
(50.27-59.15)
236-246/
394-418
(92.45-109.8)
268/
301 (508.7)
296-304/
397-409 (85.3-86.49)
Eff .
220-226/
301-322
(116.3-153.8)
No data
232-234/
403-412
(123.5-127.2)
268-274/
307-313
(106.9-113.3)
298/
403-409
(121.5-122.3)
Nov.
Inf.
230/
331-337 (200-219.7)
No data
238-248/
412-433 (313.4-328)
280-282/
349-358
(179.3-179.6)
298-306/
412-418 (254-257.1)
Eff .
230-232/
349-355
(170.7-186.5)
No data
238-242/
415-442
(258.7-268.7)
280-284/
346-358
(133.7-136.1)
296-300/
406-412
(204.7-205.6)
Dec.
Inf.
224-228/
301-304 (200.5-207)
No data
228-240/
400-421 (143.3-156)
260-270/
301-307
(144.2-160.7)
296-302/
403-409
(145.7-146.6)
Eff .
224/
301 (187.4)
No data
234-240/
403-421
(110.8-114.8)
270-272/
301-313
(151.7-163.8)
298-304/
400-411
(86.71-88.89)
E xc it at io n (n m )
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
A - 1
E m i s s i o n ( n m )
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
A - 2
B - 1 B - 2
C - 1 C - 2
D - 1 D - 2
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0 4 2 0 4 4 0
I I
I I
I I
I I
I I I V
I V I V
I V I V
I V I V
V V
V V
V V
V V
I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I
圖4-11 2016 年 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份之 EEFM 圖(經 0.22µm 過濾) (A:3 月、B:6 月、C:11 月、D:12 月)
4-1-3-2 總螢光強度及五類有機物
將EEFM 分為五大類,並去除 Rayleigh 散射線,將各區塊間之 小區塊數之螢光強度進行累加再除以小區塊數,即得不同有機物之 平均螢光強度值(Chen et al., 2003)。圖 4-12 為 2016 年 CCL 及 FS 淨 水廠結晶軟化/快濾床之五類有機物及總螢光強度變化。
圖4-12 (A-1)為 2016 年 CCL 淨水廠結晶軟化/快濾床之 I 類(芳香 型之蛋白質酪胺酸)有機物之變化,由圖可看出 I 類在四個月分皆無 去除,3 月進水值為 51 出水值為 65,去除率增加 27 %、6 月進水值 為45 出水值為 82,去除率增加 82 %、11 月進水值為 18 出水值為 29,去除率增加 61 %及 12 月進水值為 61 出水值為 72,去除率增加 19 %。圖 4-12 (A-2)為 II 類(芳香型之蛋白質與 BOD5有關之物質)有 機物之變化,僅3 月及 12 月有去除,3 月進水及出水值分別為 51 及 49,6 月進水及出水值分別為 98 及 95,去除率分別為 5 %及 3 %,6 月進水及出水值分別為50 及 57,11 月進水及出水值分別為 17 及 29,但 6 月及 11 月皆為增加 15 %及 71 %。圖 4-12 (A-3)為 III 類(黃 酸物質)有機物之變化,3 月進水及出水值為 62 及 53,去除率僅 3 月 有去除為16 %;6 月進水及出水值為 49 及 57,11 月進水及出水值 為20 及 36,12 月進水及出水值為 126 及 130,6、11 及 12 月去除率 皆為增加15 %、83 %及 3 %。圖 4-12 (A-4)為 IV 類(屬溶解性微生物 代謝物質)有機物之變化,3 月進水及出水值為 33 及 33,無去除;12 月進水及出水值為70 及 61,去除率為 12 %;6 月進水及出水值為 36 及 67,11 月進水及出水值為 12 及 21,去除率分別增加 87 %及 45 %。圖 4-12 (A-5)為 V 類(似腐植酸物質)有機物之變化,3 月進水 及出水值為34 及 28,12 月進水及出水值為 68 及 60,去除率分別為 19 %及 12 %;6 月進水及出水值為 28 及 31,11 月進水及出水值為 12 及 21,去除率分別增加 10 %及 69 %。
圖4-12 (B-1)為 2016 年 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床之 I 類(芳香 型之蛋白質酪胺酸)有機物之變化,3 月進水及出水值為 74 及 76,去 除率增加3 %;6 月進水及出水值為 50 及 35,11 月進水及出水值為 48 及 47,12 進水及出水值為 37 及 43,去除率分別為 30 %、2 %及 6 %。圖 4-12 (B-2)為 II 類(芳香型之蛋白質與 BOD5有關之物質)有 機物之變化,3 月進水及出水值為 90 及 119,12 月進水及出水為 53 及56,去除率分別增加 32 %及 5 %;6 月進水及出水值 130 及 106,11 月進水及出水為 51 及 45,去除率分別為 18 %及 13 %。圖 4-12 (B-3) 為 III 類(黃酸物質)有機物之變化,3 月進水及出水值為 110 及 163,去除率則增加 48 %;6 月進水及出水值為 184 及 148,11 月進水及出水值為 77 及 56,12 月進水及出水值為 71 及
67,去除率分別為 19 %、26 %及 5 %。圖 4-12 (B-4)為 IV 類(屬溶解 性微生物代謝物質)有機物之變化,3 月進水及出水值為 66 及 82,12 月進水及出水值為38 及 40,去除率分別增加 25 %及 6 %;6 月進水 及出水值為89 及 69,11 月進水及出水值為 45 及 41,去除率為 25
%及 10 %。圖 4-12 (B-5)為 V 類(似腐植酸物質)有機物之變化,3 月 進水及出水為61 及 91,去除率增加 49 %;6 月進水及出水值為 132 及97,11 月進水及出水值為 42 及 30,12 月進水及出水值為 40 及 37,去除率為 27 %、28 %及 7 %。
圖4-12 (A-6)為 2016 年 CCL 淨水廠之總螢光強度,3 月進水及 出水為231 及 227;6 月進水及出水為 208 及 294;11 月進水及出水 為83 及 137;12 月進水及出水為 423 及 419,僅 3 月及 12 月有去除,
去除率為2 %及 1 %;而 6 月及 11 月皆無去除反而增加 42 %及 66
%。圖 4-12 (B-6) 為 2016 年 FS 淨水廠之總螢光強度,3 月進水及出 水為401 及 532;6 月進水及出水為 584 及 453;11 月進水及出水為 264 及 219;12 月進水及出水為 239 及 244,僅 6 月及 11 月有去除,
去除率分別為22 %及 1 %;3 月及 12 月皆無去除反而增加 33 %及 2
%。
圖4-12 2016 年(A) CCL 及 (B) FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不同月份之
總螢光強度及五類有機物(經 0.22µm 過濾)(1:I 類為芳香型之蛋白質酪胺酸;
2:第 II 類屬芳香型之蛋白質與 BOD5有關之物質;3:第 III 類屬黃酸 (fulvic
acid)物質;4:第 IV 類屬溶解性微生物代謝物質;5:第 V 類,屬似腐植酸物 質;6:總螢光強度)
4-1-3-3 紫外光吸收光圖譜
一般水體中芳香族化合物,而多數研究者選擇波長254 nm 進行 樣本之測定,主因為此波長測定有機物較敏感可靠,並且受到無機 物干擾降至最低,並於低壓水銀燈之激發光下有強烈的發射光譜 (Korshin et al., 1997)。依研究顯示,UV210 為蛋白質氨基酸(Huguet et al., 2009), UV254 代表高環狀有機物質(Her et al., 2004)。
圖4-13 為 2016 年 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水不 同月份之UV210。(圖 4-13 A)為 CCL 淨水廠廠結晶軟化/快濾床,圖 中顯示 3 月、6 月、11 月及 12 月進水為 0.26、0.25、0.4 及 0.4,出 水值分別為 0.24、0.24、0.4 及 0.4 可明顯看出 3 月及 6 月 UV210 值 較11 月及 12 月低,且四個月份皆有去除;(圖 4-13 B)為 FS 淨水廠,
圖中顯示3 月、6 月、11 月及 12 月進水為 0.5、0.5、0.5 及 0.35,出 水分別為0.5、0.49、0.5 及 0.36,11 月及 12 月無去除反而增加。
圖4-14 為 2016 年 CCL 及 FS 淨水廠後臭氧/生物活性碳濾床進 出水不同月份之UV254。(圖 4-14 A)為 CCL 淨水廠廠結晶軟化/快濾 床,圖中顯示3 月、6 月、11 月及 12 月進水為 0.009、0.013、0.011 及0.014,出水值分別為 0.006、0.013、0.013 及 0.009 可明顯看出 3 月及12 月 UV254 有去除,分別為 33 %及 38 %,而 6 月及 11 月皆為 增加分別為1 %及 15 %;(圖 4-13 B)為 FS 淨水廠,圖中顯示 3 月、6 月、11 月及 12 月進水為 0.025、0.05、0.008 及 0.009,出水分別為 0.03、0.04、0.014 及 0.01,僅 6 月有去除 9 %,而 3 月、11 月及 12 月分別增加20%、74%及 10%。
圖 4-13 2016 年 (A) CCL 及 (B) FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水 不同月份之 UV210 (經 0.22µm 過濾)
圖 4-14 2016 年 (A) CCL 及 (B) FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水 不同月份之 UV254 (經 0.22µm 過濾)
4-1-4 實場結晶軟化/快濾床進出水中有機物性質之變化 4-1-4-1 腐植化指數(Humification index, HIX)
腐植化指數(Humification index, HIX)可作為 DOM 中腐植化來源 之判斷,其計算方式是固定激發波長254 nm 下,以高發射波長 435-480 nm 之總螢光強度值除低發射波長 300-345nm 之總螢光強度 (Chen et al., 2003),屬陸地來源者,其值高達 10-16,屬水中原生生 物或細菌之生長來源者之值則是小於4。
圖4-15 為 2016 年 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床之腐質化 指數。圖4-25(A)為 CCL 淨水廠 3 月、6 月、11 月及 12 月進水值分 別為1.64、1.21、1.15 及 1.54,則出水值分別為 1.2、0.67、1.49 及 1.46;圖 4-15(B)為 FS 淨水廠在 3 月、6 月、11 月及 12 月進水值分 別為1.57、3.75、1.35 及 1.73,則出水值為 2.26、3.76、1.11 及 1.61,CCL 淨水廠僅 11 月不減反增,而 FS 淨水廠於 3 月及 6 月出水 值大於進水值。
圖4-15 2016 年 (A) CCL 及 (B) FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水 不同月份之腐質化指數
4-3-4-2 生物指數 (Biological index, BIX)
生物指數(Biological index, BIX)可解釋水樣中有機物形成時間,
其計算方式為固定激發波長310 nm 下,發射波長 380 nm 與 430 nm 之螢光強度相除(Chen et al., 2003)。大於 1 者為原生之 DOM,0.6-0.7 者則屬新生之 DOM, 0.8-1 者為生物和微生物新生之 DOM。
圖4-16 為 2016 年 CCL 及 FS 淨水廠結晶軟化/快濾床之生物指 數。圖4-16(A)為 CCL 淨水廠 3 月、6 月、11 月及 12 月進水之生物 指數分別為0.95、0.9、0.97 及 0.83,出水分別為 0.89、0.89、0.85 及0.81;圖 4-27(B)為 FS 淨水廠 3 月、6 月、11 月及 12 月進水之生 物指數分別為0.91、0.8、0.79 及 0.88,出水分別為 0.91、0.84、0.94 及0.99。CCL 淨水廠在四個月份的生物指數均有去除,但 FS 淨水場 除3 月外,其他三個月份出水皆比進水高,6 月、11 月及 12 月分別 增加5%、20%及 12%。
圖4-16 2016 年 (A) CCL 及 (B) FS 淨水廠結晶軟化/快濾床進出水 不同月份之生物指數
4-2 後臭氧/生物活性碳濾床
4-2-1 實場後臭氧/生物活性碳濾床之基本水質
4-2-1-1 進出水中之濁度變化
圖4-17 為 CCL 及 FS 淨水廠後臭氧/生物活性碳濾床濁度在不同 月 份 之 變 化 , 採 樣 時 間 從 2016 年 3 月 至 2016 年 12 月 。 圖 4-17 (A)CCL 淨水廠 3 月濁度進水為 0.08 NTU 出水為 0.03 NTU 去除 63
%;6 月進水為 0.24 NTU 出水為 0.11 NTU 去除 54 %;11 月進水為 0.24 NTU 出水為 0 NTU 去除 100 %;12 月進水為 0.1 NTU 出水為 0.07 NTU 去除 30 %。圖 4-2 (B)FS 淨水廠 3 月進水濁度為 0.06 NTU 出水為 0.01 NTU 去除 83 %;6 月進水濁度為 0.38 NTU 出水為 0.04 NTU 去除 89%;11 月進水為 0.02 NTU 出水為 0 NTU 去除 100 %;
12 月進水為 0.19 NTU 出水為 0.24 NTU 增加 26%。除鳳山淨水廠 12 月對濁度無去除之外,其餘皆有效去除,而濁度增加可能與生物濾 床附著微生物膜脫落(白宇等,2004)和碳粒因水力摩擦損耗流出相關 (Zhang et al., 2015)。
圖4-17 2016 年(A)CCL(B)FS 淨水廠後臭氧/生物活性碳濾床進出水 不同月份之濁度變化
4-2-1-2 進出水中顆粒粒徑之變化
圖4-18 為 CCL 及 FS 淨水廠後臭氧/生物活性碳濾床平均粒徑在 不同月份之變化,採樣時間從 2016 年 3 月至 2016 年 12 月。圖 4-18 (A)CCL 3 月進水平均粒徑為 316.9 nm 出水為 68.18 nm 去除 78 %;6 月進水為798.1 nm 出水為 1,794 nm 增加 125 %;11 月進水為 712 nm