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結果與討論

圖4-1 2016 與 2017 年不同月份(A) CCL (B) KT (C) MT 混凝沉澱單元 進出水之濁度變化

圖 4-1(C) 顯 示 MT 原 水 濁 度 六 次 採 樣 值 為 4.0、16.11、16.7、1.93、2.51、4.46 NTU,經混凝沉澱後,其值分 別為5.11、6.87、7.56、10.34、2.69、4.35 NTU,於 2016 年 3 月及 12 月 份 與 2017 年 3 月 份 , 出 水 之 濁 度 值 不 減 反 增 , 分 別 增 加 28%、436%及 7.2%,2016 年 6 月及 11 月以及 2017 年 5 月之去除率 分別為55%、57%及 2.7%,於 2016 年 3 月及 12 月 MT 混凝劑添加 量為0.38 及 0.41 mg Al3+/L,明顯低於 2016 年 6 月及 11 月之混凝劑 量的1.47 及 2.91 mg Al3+/L,另 3 月及 12 月當日平均溫度低於 6 月及 11 月,故水的黏滯性及混凝劑量之添加不足,均可能影響混凝去除 濁度的效果;2017 年 3 月無添加混凝劑量,故對於濁度去除效果不 佳。另比較三水廠之混凝單元對濁度之去除,CCL 與 KT 之操作效 能明顯優於MT 淨水廠,顯然 CCL 與 KT 在前氧化劑控制及沉澱池 之設計與操作優於MT。至於 MT 淨水廠在 2016 年 3 月及 12 與 2017 年3 月之出水濁度不減反增,除混凝劑量不足、低溫與單元操作之 設計不良外,另前加氯改變有機物性質至親水性,均是可能之原因。

三水廠混凝沉降單元進出水中顆粒粒徑變化結果,繪製於圖 4-2。圖 4-2(A)顯示 CCL 混凝沉降池進水於 2016 年 3、6、11 與 12 月,

2017 年 3 月 及 5 月 原 水 之 顆 粒 之 平 均 粒 徑 分 別 為 2,314 、 1,778 、 6,690 、 1,795 、 6,690 、 1,456 nm ; 出 水 為 1,852、550.6、1,640、3,775、5,896、1,292 nm,明顯看出2016 年 12 月,出水之顆粒平均徑明顯高於進流水,此月份之水溫最低,18.7

oC,前臭氧劑量亦最低,0.2 mg-O3/L,Xiaoa et al.(2009)之研究顯示 低溫會降低混凝過程的顆粒聚集率和速率常數之降低,另低臭氧劑 量,改變水中有機物性或改變膠體表面之電位,亦可能導致 12 月之 顆粒沉降性不佳,[再找文獻..驗証自己的說法]。

圖4-2(B)顯示 KT 混凝沉降池進水於 2016 年 3、6、11 與 12 月,

2017 年 3 月 及 5 月 原 水 之 顆 粒 平 均 粒 徑 分 別 為 9,578 、 6,788 、 1,300 、 7,547 、 9,483 、 1,917 nm ; 出 水 為 12,950、819、6,218、821、1,408、1,869 nm,除 2016 年 3 月及 11 月,出水明顯較進流水高出甚多,前加氯量分別為 3.2 及 5.3 mg-Cl2/L,水溫分別為 21 oC 及 25.6oC,混凝劑相近(0.84 mg-Al3+/L vs 0.80 mg-Al3+/L),似乎高前加氯量亦會造成對混凝沉降上澄液之顆粒 粒徑之增加(前面那段若有文獻支持..本段就 OK)

圖4-2(C)為 2016 年 3、6、9、11 與 2017 年 3、5 月,MT 混沉池 進 出 水 顆 粒 平 均 粒 徑 變 化 , 其 中 原 水 之 值 分 別 為

1,032、1,043、410、965、1350、904 nm,除 2017 年 3 月出水平均 粒徑降至1,153 nm,於 2016 年 3、6、9、11 及 2017 年 5 月出水則皆 增加為1,579、7,122、10,750、1,923 及 ???????? nm,其中 2016 年 6 月及11 月添加之混凝劑量,分別為 1.47 及 2.91 mg-Al3+/L,高於其 它月份,前加氯量為3.9 mg-Cl2/L及2.4 mg-Cl2/L,高於其它月份,

雖對濁度去除效果優於其它月份(圖 4-1),但出水濁度值仍高於 5 NTU,及出水顆粒平均粒徑高於 6,000-11,000 nm 粒徑,高於其它月 份,顆粒粒徑之沉降性不佳,顯然混凝劑量之添加及其它水質參數,

包括水中有機物的性質或氧化劑改變水中與膠體表面有機物性質, 均可能影響此結果。

另混凝沉降池進出水中膠體表面之界達電位結果繪製於圖4-3。

圖4-3 顯示三水廠混沉池進出水皆屬負電位,其中 CCL 及 KT 淨水 廠(圖 4-3(A)與圖 4-3(B)),添加混凝劑量出水之膠體表面電位 對值絶 減少,意謂明礬混凝劑量產生的多元鋁之正電性物質與帶負電性的 膠體粒子結合所致。至於MT 淨水廠(圖 4-3(C))混凝沉降池 2016 年 3、6、11、12 月與 2017 年 3、5 月,進流水膠體顆粒電位值分別為-18.3、-20.2、-20.9、-12.4、-15.4、-15.3 mV,出水為-21.8、-14.7、-18.5、-17.4、-22.2、-21.3 mV,除 2016 年 6 月與 11 月水中膠體表面 電位 對值減少外絶 ,,其餘月份出水之膠體表面之電位 對值絶 ,不 減反增,,可能與前加氯轉換有機物為親水性,並透過官能基與顆 粒表面結合以及水中生物性的藻體,如藍綠藻,經氧化劑破壞,除 釋放有機物外(見圖 4-4 C),另產生更負的顆粒碎片,導致當月濁度 值不減反增(圖 4-1 C)[有無文獻..說明此現象…你前面文獻要能引入 此部份..才是好文獻]。

圖4-2 2016 年與

2017 年不同月

(A)CCL(B)KT(C)MT 混凝沉澱單元進出水之膠體平均粒徑變化

圖4-3 2016 年與

2017 年不 同月份

(A)CCL(B)KT(C)MT 混凝沉澱單元進出水中膠體之表面電位變化

4-1-2 有機物參數

4-1-2-1 NPDOC 與 SUVA 值

圖4-4 為 2016 年 3 月至 12 月與 2017 年 3 月至 5 月,CCL、KT 與 MT 混凝沉澱單元進出水中 NPDOC 值之變化。圖 4-4(A)顯示 CCL 混凝沉降池進水於 2016 年 3、6、11、12 月至 2017 年 3 月、5 月 的 NPDOC 值分別為 0.62、1.39、0.65、1.33、1.51 與 1.64 mg-C/L,出水分別為 0.28、1.05、0.55、1.15、1.09 與 1.06 mg-C/L,去 除率分別為56%、24%、16%、14%、28%、36%,以 2016 年 3 月去 除效果最佳,且此月份之濁度去除效率最佳。

整體而言,NPDOC 之去除與濁度之去除呈現一致之趨勢,但最 佳的去除並未發生在明礬最大的添加量,甚至在最低的明礬添加量 (2017 年 3 月 ) 0.53 mg-Al3+/L , 濁 度 及 NPDOC 去 除 亦 有 82% 及 28%,此時臭氧添加量在所有添加量之低處 0.25 mg-O3/L,劉海龍等 人(2008)研究顯示適當劑量之預氧化可以促進水體有機物降解,從而 提高混凝的去除效果,且過高或過低的臭氧劑量都無法提高混凝效 果,此意謂在控制前臭量,可優化水中有機物及濁度之去除。 比較 2016 年 4 次混凝劑量,3 月份所添加的劑量較低,卻有高效率去除 NPDOC 及濁度的能力,應與此月份原水中之 NPDOC 及濁度在 6 次 採樣結果最低相關;另有機物量相近的6 月及 12 月(1.39 及 1.33 mg-C/L),12 月濁度值 8.39 NTU 高於 6 月的 6.02 NTU,6 月混凝劑量 0.71 mg-Al3+高於12 月的 0.53 mg-Al3+,但12 月濁度去除率 76%高於 6 月的 62%,6 月的 NPDOC 去除率 24%高於 12 月的 14%,混凝對 NPDOC 及濁度去除差異性,前臭氧所扮演的角色是值得探究的課題。

圖4-4(B)顯示 KT 混凝沉降池進水於 2016 年 3、6、11、12 及 2017 年 3、5 月 NPDOC 值為 0.22、1.28、0.80、1.12、1.45、1.27 mg-C/L ,出水為 0.22、1.37、0.78、1.30、1.0、1.42 mg-C/L ,除 2016 年 11 月及 2017 年 3 月去除率分別為 2%及 31%,其餘月份皆呈 現增加情形,其中以 2016 年 12 月升高 16%為最多,此次水溫、混 凝劑量及前加氯量分別為18.7oC、0.47 mg-Al3+/L 與 2.5 mg-Cl2/L,恰 為所有月份之最低點,其次為2017 年 5 月 12%,水溫、混凝劑量及 前加氯量分別為29oC、0.55 mg-Al3+/L 與 2.5 mg-Cl2/L;2016 年 3 月 及6 月,分別增加 2%與 7%,此兩次混凝劑量分別 0.84 與 0.93 mg-Al3+/L,前加氯量分別 3.2 與 3.6mg-Cl2/L,有機物去除率減少可能為 加氯使水中細菌與藻類失去活性、破裂時,會將胞內有機質釋放出

使得NPDOC 值上升(王根樹,2001),並需要更充足的混凝劑量才可 有效去除NPDOC,因為濁度與有機物是同時要競爭混凝劑量,而 2016 年 3 月及 6 月,濁度之去除較 2017 年 5 月及 2016 年 12 月為佳,

更說明前面的論述的正確性。

圖4-4(C)為 MT 混凝沉降池進出水 NPDOC 值變化,其中進水之 值分別為0.50、1.37、0.83、1.33、1.71、1.69 mg-C/L,出水除 2016 年11 月與 2017 年 3 月降低為 0.72 與 1.51 mg-C/L,去除率為 14%及 12%,在水溫、混凝劑量及前加氯量,前者分別為 25.6oC、2.91 mg-Al3+/L 與 2.4 mg-Cl2/L , 後 者 則 是 22oC 、 0 mg-Al3+/L 與 2.4 mg-Cl2/L,在低混凝劑量下,2017 年 3 月對 NPDOC 仍有去除,但同時 間對濁度無去除效能,而 2016 年 11 月份,混凝劑量雖遠高於 2016 年3 月,但大部分的混凝劑被消耗去除濁度(57%),故其對 NPDOC 去除有效量大幅減少,故造成此有趣的現象,但混凝劑與濁度及有 機物反應的先後順序,在此結果顯然不同,此部分仍需再進行相關 實驗進行確認。其餘月份則增加為0.62、1.41、1.38 與 1.76 mg-C/L

,以2016 年 3 月份升高 23%為最多,在水溫、混凝劑量及前加氯量,

前者分別為20oC、0.38 mg-Al3+/L 與 2.4 mg-Cl2/L,此表示高氧化劑 量導致顆粒性有機體之溶解性有機物釋出,Peterson et al.(1995)亦証 實氯將水中藻體破壞釋出有機物或其它生物性膠體釋出有機物 ,低 混凝劑量在濁度去除消耗混凝劑量下,無法有效去除NPDOC 所致。

2016 年 6 月及 12 月與 2017 年 5 月皆升高 3 至 4%,亦是與前相說明 相同。整體而言,三水廠對 NPDOC 移除效能, CCL 明顯優於 KT、MT。

圖4-4 2016 年與2017 年 不同月份

(A)CCL(B)MT 混凝沉澱單元進出水之 NPDOC 變化

將各樣本所測得之UV254(cm-1)值除以 DOC (mg/L),再乘以 100 即得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 (Edzwalds & Tobiason, 1999)。

三水廠混凝沉降池進出水之SUVA 值變化繪製如成圖 4-5。圖 4-5(A)顯示 CCL 混凝沉降池進出水於 2016 年 6 及 11 月進水值分別 為及 1.5、4.0 L/mg-m,出水值分別為 1.2、2.1 L/mg-m,6 月進出水 皆屬於非腐植質之小分子親水物質,11 月進水屬大分子之疏水性腐 植質,出水之SUVA 值減少,顯然混凝對疏水性有機物之移除有一 定之能力。2017 年 3 月及 5 月進出水值皆為 1.0 至 1.1 L/mg-m,屬非 腐植質之小分子親水物質,變化不大,混凝親水性有機物之移除能 力,明顯不佳。2016 年 3 月及 12 月進水值為 2.1、0.7 L/mg-m,出 水值為3.3、1.2 L/mg-m,SUVA 值有上升之情形,其中 2016 年 3 月 進水NPDOC 值為 0.624 mg-C/L,出水為 0.276 mg-C/L,UV254值進 水為0.013 cm-1降至出水的0.009 cm-1,但明顯看出 NPDOC 去除率 為55%,大於 UV254去除率30.1%,導致 SUVA 值出水反較進水為高。

2016 年 11 月 進 水 NPDOC 值 為 0.653 C/L , 出 水 為 0.546 mg-C/L,NPDOC 去除率 16.3%;UV254 進水為 0.009 cm-1,出水反增至 為0.014 cm-1,此可能與前化劑對原溶解性有機物性質之改變或顆粒 性有機物釋出之影響相關。

圖 4-5(B)顯示 KT 混凝沉降池進出水於 2016 年 6 月、12 月與 2017 年 3 月及 5 月,其進水值分別為 3.1、1.1、1.7、1.5 L/mg-m,

出 水 值 為

2.6 、 0.9 、 1.4 、 1.4

L/mg- m,2016 年 6

月 進 出 水 皆 以 非 疏 水

性 有 機 物 為主, 2016

年 12 月 及 2017 年 3 及

5 月 進 出 水 亦 屬 非 腐

植 質 的 有 機 物 ; 在

2016 年 3 月及 11 月進

水 值 為 10.1 及 1.5

L/mg-m , 出 水 值 為

11.2 及 2.5

L/mg-m , SUVA 值 有 上 升 ,

於 3 月 進 出水NPDOC

值 皆 為 0.22

mg-C/L , 在 11 月 進 水 值

為 0.80 mg-C/L , 出

水 為 0.78 mg-C/L , 而

在 UV254 在 3 月 進 水

為 0.022 cm-1 , 出 水

為 0.025 cm-1, 於 11

月 進 水 值 為 0.011 cm

-1, 出 水 為 0.020 cm-1

兩 月 份 出 水 之 UV254

吸 收 值 均 大 於 進 水 ,

前 化 劑 對 原 溶 解 性 有

機 物 性 質 之 改 變 或 顆

粒 性 有 機 物 釋 出 之 影

響 , 因 NPDOC 無明

顯 降 低 , 但UV254升高,

因 來 自 氧 化 劑 的 作 用 ,

在 出 水 中 形 成 新 的 高

UV 吸 收 有 機 物 , 導

致混凝後出水較高之SUVA 值的現象。

圖4-5 2016 年與 2017 年不同月份(A)CCL(B)KT(C)MT 混凝沉澱單元 進出水之SUVA 值變化

圖4-5(C)為 MT 混凝沉降池進出水 SUVA 值變化,圖中顯示從 2016 年 3 月 至 2017 年 5 月 進 水 之 值 分 別 為 8.8 、 2.0 、 3.1 、 2.0 、 2.3 、 1.7 L/mg-m ; 出 水 為 4.9 、 1.3 、 2.1 、 1.2 、 1.8 、 1.5 L/mg-m , 分 別 下 降 45%、38%、34%、39%、22%、13%,除 2016 年 3 月混凝沉降池進 出水屬於大分子之疏水性腐植質,明顯的是疏水性有機物可有效被 混凝去除,但去除之量仍受水中濁度競爭混凝劑量相關,其餘月份 進出水以非腐植的有機物為主,且由於MT 淨水廠前加氯量高,導

致水中NPDOC 性質之變化或從水中顆粒性有機物釋出,均會影響 SUVA 值之變化。

4-1-2-2 螢光激發發射全譜圖

Chen et al.(2003)利用三維螢光激發發射光譜圖中激發與發射波 長位置之不同,將有機物區分為五大類,I 類為 EX (激發波長) <

250 nm,EM (發射波長) < 330 nm,屬芳香型之蛋白質 (Aromatic protein)酪胺酸;第 II 類 EX < 250 nm,EM 在 330-380 nm,屬芳香 型之蛋白質 (Aromatic protein)與 BOD5 有關之物質;第 III 類 EX <

250 nm,EM > 380 nm,屬黃酸 (fulvic acid)物質;第 IV 類 EX >

250 nm , EM < 380 nm , 屬 於 溶 解 性 微 生 物 代 謝 物 質 (Soluble Microbial by-product-like);第 V 類 EX > 250 nm,EM > 380 nm,屬 似腐植酸 (Humic Acid-Like)物質。

圖4-6 為 CCL 淨水廠 2016 年及 2017 年不同月份混凝沉澱進出 水螢光激發發射光譜圖。2016 年 3 月進水(圖 4-6 A-1)),第 I 類激發/

發射波長波峰位置(螢光強度)為 224/304 nm (177.8);第 II 類 Peak 226/334 nm (170.4)、230/376 nm (146.5);第 III 類 Peak 236/409 nm (155.7)、240/428 nm (152.6);第 IV 類 Peak 280/343 nm (103.8);第 V 類Peak 300/406 nm (98.4),經混凝沉澱後(圖4-6 B-1),第 I 類 Peak 224/289 nm (196.3) ; 第 II 類 Peak 230/340 nm (81.25) 、 230/349 nm (82.2);第 III 類 Peak 238/412 nm (113.1);第 V 類 Peak 308/397 nm (71.27)。

圖4- 6

CCL 混沉池(A)進水(B)出水之螢光激發發射光譜圖((1) 2016 年 3 月

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 1

I I I I V VI I I

B - 1

I I I I I I I V V

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 2

I I I I I I I V V

B - 2

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 3

I I I I V VI I I

B - 3

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 4

I I I I I I I V V

B - 4

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 5

I I I I V VI I I

B - 5

I I I I I I I V V

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 6

I I I I I I I V V

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

B - 6

I I I I V VI I I

0 1 5 3 0 4 5 6 0 7 5 9 0 1 0 5 1 2 0 1 3 5 1 5 0 1 6 5 1 8 0 1 9 5 2 1 0 2 2 5 2 4 0 2 5 5 2 7 0 2 8 5 3 0 0 3 1 5 3 3 0 3 4 5

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

E m i s s i o n ( n m ) Excitation (nm)

(2)2016 年 6 月 (3)2016 年 11 月 (4)2016 年 12 月(5)2017 年 3 月 (6)2017 年 5 月)

2016 年 6 月進水,圖 4-6(A-2)第 II 類 Peak 226/334 nm (283.5);第 III 類Peak 234/437 nm (208);第 IV 類 Peak 280/331 nm (235);第 V 類 Peak 296/406 nm (170.1),經混凝沉澱後如圖 4-6 B-2),第 I 類 Peak 220/ 301 nm (164.2) ; 第 III 類 Peak 238/430 nm (87.7) ; 第 V 類 304/406 nm (51.21) 。 2016 年 11 月 進 水 , 圖 4-6 A-3) 第 I 類 Peak 224/304 nm (192.2);第 II 類 Peak 230/343 nm (157.9);第 III 類 Peak 236/421 nm (221);第 V 類 Peak 306/406 nm (185),經混凝沉澱後如 圖4-6 B-3),第 I 類 Peak 224/304 nm (68.36);第 III 類 Peak 240/421 nm (43.03);第 V 類 Peak 304/406 nm (27.95)。2016 年 12 月進水,圖 4-6 A-4)第 I 類 Peak 226/307 nm (118.9)、226/313 nm (120.7);第 II 類 Peak 236/367 nm (128.2);第 III 類 Peak 234/406 nm (159.1);第 V 類 Peak 304/406 nm (110),經混凝沉澱後如圖 4-6 B-4),第 I 類 Peak 224/298 nm (211.4);第 III 類 Peak 236/409 nm (243.6);第 V 類 Peak 298/409 nm (228.2) 。 2017 年 3 月 進 水 , 圖 4-6 A-5) 第 I 類 Peak 226/298 nm (164.7);第 III 類 Peak 236/427 nm (221.6);第 V 類 Peak 300/406 nm (141.8) , 經 混 凝 沉 澱 後 如 圖 4-6 B-5) , 第 I 類 Peak 226/301 nm (191.1);第 III 類 Peak 238/430 nm (138) ;第 V 類 Peak 324/415 nm (73.09) 。 2017 年 5 月 進 水 , 圖 4-6 A-6) 第 I 類 Peak 224/298 nm (299.2) ;第 V 類 Peak 262/454 nm (287.6) 、348/460 nm (334.3) , 經 混 凝 沉 澱 後 如 圖 4-6 B-6) , 第 I 類 Peak 224/301 nm (333.7);第 V 類 Peak 258/454 nm (114.1)、342/460 nm (110.3),圖中 顯示進出水皆出現三個主要波峰,為第I 類 Peak (屬芳香型之蛋白質 酪胺酸)、第 III 類(似黃酸物質, like-fulvic substance)及第 V 類(似腐 植酸物質, like-humic substance),第 IV 類 Peak 位置與文獻激發波長 為280 nm,發射波長為 340 nm 之位置相近,成分屬陸地腐植質中存 在色胺酸或酚類物質。

圖4-7 為 KT 淨水廠 2016 年及 2017 年不同月份混凝沉澱進出水 螢光激發發射光譜圖。於2016 年 3 月進水,圖 4-7 A-1)第 I 類激發/

發射波長波峰位置(螢光強度)為 222/295 nm (424.1);第 III 類 Peak 236/406 nm (165.5);第 V 類 Peak 312/409 nm (99.34),經混凝沉澱後,

如圖4-7 B-1)第 I 類 Peak 224/295 nm (201.2);第 III 類 Peak 232/412 nm (206);第 V 類 Peak 304/406 nm (164.5)。2016 年 6 月進水,圖 4-

圖 4-7

KT 混沉池(A)進水(B)出水之螢光激發發射光譜圖((1) 2016 年 3 月 (2)2016 年 6 月 (3)2016 年 11 月 (4)2016 年 12 月(5)2017 年 3 月 (6)2017 年 5 月)

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 1

I I I I V VI I I

B - 1

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 2

I I I I V VI I I

B - 2

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 3

I I I I V VI I I

B - 3

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 4

I I I I V VI I I

B - 4

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 5

I I I I V VI I I

B - 5

I I I I V VI I I

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 6

I I I I V VI I I

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

B - 6

I I I I V VI I I

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

0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 1 0 2 4 0 2 7 0 3 0 0 3 3 0 3 6 0 3 9 0 4 2 0 4 5 0 4 8 0 5 1 0 5 4 0

Excitation (nm)

E m i s s i o n ( n m )

7 A-2) 第 I 類 Peak 224/298 nm (169.2) ; 第 V 類 Peak 252/445 nm (423)、290/421 nm (270.2),經混凝沉澱後,如圖 4-7 B-2)第 I 類 Peak 228/301 nm (184.2);第 III 類 Peak 236/421 nm (230.1);第 V 類 Peak 300/409 nm (155.5) 。 2016 年 11 月 進 水 , 圖 4-7 A-3) 第 I 類 Peak 224/304 nm (387.3);第 III 類 Peak 232/403 nm (152.9);第 V 類 Peak 292/397 nm (111.1) , 經 混 凝 沉 澱 後 , 如 圖 4-7 B-3) 第 I 類 Peak 224/304 nm (245.9);第 III 類 Peak 240/439 nm (103.1)。2016 年 12 月 進 水 , 圖 4-7 A-4) 第 I 類 Peak 223/295 nm (122.2) ; 第 III 類 Peak 238/409 nm (185.9);第 V 類 Peak 300/409 nm,經混凝沉澱後,如圖 4-7 B-4) 第 I 類 Peak 224/292 nm (191) ; 第 III 類 Peak 236/409 nm (127.6);第 V 類 Peak 300/409 nm (96.92)。2017 年 3 月進水,圖 4-7 A-5) 第 I 類 Peak 224/304 nm (211.3) ; 第 II 類 Peak 228/331 nm (169.7);第 III 類 Peak 240/427 nm (197.3);第 V 類 Peak 296/403 nm (127.1),經混凝沉澱後如圖 4-7 B-5)第 I 類 Peak 228/298 nm (205.5);

第II 類 Peak 230/343 nm (248.1);第 III 類 Peak 240/436 nm (175.7);

第 V 類 Peak 334/445 nm (121.9)。2017 年 5 月,圖 4-7 A-6)第 I 類 Peak 228/298 nm (205.5);第 III 類 Peak 240/436 nm (175.7);第 V 類 Peak 334/445 nm (121.9) ,經 混凝 沉澱 後 如 圖 4-7 B-6) 第 I 類 Peak 222/304 nm (133.2);第 III 類 Peak 240/409 nm (75.95),第 V 類 Peak 302/397 nm (42.52)。圖中亦顯示進出水三個主要波峰,為第 I 類 Peak (屬芳香型之蛋白質酪胺酸)、第 III 類(似黃酸物質, like-fulvic substance)及第 V 類(似腐植酸物質, like-humic substance),雖與 CCL 波峰位置些微不同,但有機物的螢光分類區域仍相同。

圖4-8 為 MT 淨水廠 2016 年及 2017 年不同月份混凝沉澱進出水 螢光激發發射光譜圖化。在 2016 年 3 月進水,圖 4-8(A-1)第 I 類激 發/發射波長波峰位置(螢光強度)為 224/304 nm (207.1);第 III 類 Peak 238/416 nm (257.2);第 V 類 Peak 282/418 nm (181.2),經混凝沉澱後,

如圖4-8(B-1)第 I 類 Peak 222/289 nm (425.3);第 III 類 Peak 238/415 nm (153.2);第 V 類 Peak 302/409 nm (88.82)。2016 年 6 月進水,圖 4-8(A-2) 第 I 類 Peak 222/301 nm (264.2) ; 第 II 類 Peak 228/346 nm (205.6);第 III 類 Peak 240/433 nm (364) ;第 V 類 Peak 296/412 nm (270) , 經 混 凝 沉 澱 後 , 如 圖 4-8(B-2) 第 I 類 Peak 224/301 nm (237.6);

圖 4-8

MT 混沉池(A)進水(B)出水之螢光激發發射光譜圖((1) 2016 年 3 月 (2)2016 年 6 月 (3)2016 年 11 月 (4)2016 年 12 月(5)2017 年 3 月 (6)2017 年 5 月)

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 1

I I I I V VI I I

B - 1

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 2

I I I I V VI I I

B - 2

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 3

I I I I V VI I I

B - 3

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 4

I I I I V VI I I

B - 4

I I I I V VI I I

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 5

I I I I V VI I I

B - 5

I I I I V VI I I

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

A - 6

I I I I V VI I I

2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

B - 6

I I I I V VI I I

0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 5 2 0 5 6 0 6 0 0

0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 1 0 2 4 0 2 7 0 3 0 0 3 3 0 3 6 0 3 9 0 4 2 0 4 5 0 4 8 0 5 1 0 5 4 0 5 7 0 6 0 0

E m i s s i o n ( n m ) Excitation (nm)

第 III 類 Peak 236/418 nm (168.7) ; 第 V 類 Peak 306/412 nm (104) 。 2016 年 11 月 進 水 , 圖 4-8(A-3) 第 I 類 Peak 224/301 nm (175);第 III 類 Peak 242/427 nm (266.4) ;第 V 類 Peak 262/448 nm (267.8) 、 312/418 nm (175) , 經 混 凝 沉 澱 後 , 如 圖 4-8(B-3) 第 I 類 Peak 226/295 nm (96.41);第 III 類 Peak 242/424 nm (113.3);第 V 類 Peak 310/412 nm (80.57)。2016 年 12 月進水,圖 4-8(A-4)第 I 類 Peak 224/304 nm (339.8);第 III 類 Peak 238/433 nm (267) ;第 V 類 Peak 290/409 nm (197.7) , 經 混 凝 沉 澱 後 , 如 圖 4-8(B-4) 第 I 類 Peak 226/295 nm (187.4);第 III 類 Peak 234/412 nm (253.6);第 V 類 Peak 300/412 nm (209.5)。

2017 年 3 月 , 圖 4-8 A-5) 第 I 類 Peak 位 置 為 224/304 nm (261.8);第 II 類 Peak 228/346 nm (169.6);第 III 類 Peak236/418 nm (243.9);第 V 類 302/406 nm (166),經混凝沉澱後,如圖 4-8 B-5)第 I 類 Peak 222/301 nm (273.9);第 III 類 Peak 236/412 nm (168.4);第 V 類 Peak 308/406 nm (117.7)。2017 年 5 月,圖 4-8 A-6)第 I 類 Peak 234/295 nm (289.3) ; 第 II 類 Peak 226/340 nm (194.7) ; 第 III 類 236/436 nm (406.9) ; 第 V 類 260/448 nm (507.5) 、 338/445 nm (550.1) , 經 混 凝 沉 澱 後 , 如 圖 4-8 B-6) 第 I 類 Peak 220/295 nm (619.4) ; 第 III 類 238/430 nm (259.6) ; 第 V 類 Peak 334/445 nm (219.5)。圖中亦顯示進出水三個主要波峰,為第 I 類 Peak (屬芳香型 之蛋白質酪胺酸)、第 III 類(似黃酸物質, like-fulvic substance)及第 V 類(似腐植酸物質, like-humic substance),雖與 CCL 及 KT 兩水廠波 峰位置些微不同,但有機物的螢光分類區域仍相同。

在淡水和海洋水域中都有腐植質存在,當其與金屬相互作用後,

會維持其在環境水體被生物利用的狀態。混凝單元添加混凝劑時,

其中所含 Al3+ 對水體中腐植質之螢光光譜產生螢光的增強或淬滅,

而淬滅主要是 Al 的沉澱導致腐植酸濃度降低所造成(Sharpless and McGown ,1999),而激發發射波長之移動亦有可能為 Al3+發生錯合反 應所造成(Elkins & Nelson ,2002)。

在第III 類似黃酸物質部分,CCL 淨水廠於 2016 年 6 月混凝劑 添加量0.71 mg-Al3+/L 進水 Peak 激發/發射波長位置為 234/421 nm,

出水移動至238/430 nm,於發射波長有些微紅移情形,而在 KT 淨 水廠於2016 年 11 月混凝劑添加量 0.80 mg-Al3+/L 進水 Peak 激發/發 射波長位置為232/403 nm,出水移動至 240/439 nm,激發發射波長 皆有紅移現象,在2017 年 3 及 5 月份混凝劑添加量分別為 1.09 及

0.55 mg-Al3+/L 進水激發波長位置皆為 240 nm,而出水位置為 238 及 240 nm,無明顯移動,而發射波長位置為 427 及 436 nm,出水則移 動至406 及 409 nm,有藍移之現象。於 MT 淨水廠於 2016 年 6 月及 12 月混凝劑添加量分別為 1.47 及 0.41 mg-Al3+/L 進水激發位置為 240 及238 nm,出水為 236 及 234 nm,而在發射波長進水位置皆為 433 nm,出水則移動至 418 及 412 nm,屬藍移現象,這些激發發射波長 位置移動之現象應與鋁與腐植質物質錯合所導致。

在第V 類似腐植酸物質部分,於 CCL 淨水廠 2016 年 3 月、6 月、

12 月 及 2017 年 3 月 、 5 月 混 凝 劑 添 加 量 分 別 為 0.58、0.71、0.53、0.53、0.60 mg-Al3+/L,在 2016 年 3 月進水激發/

發射波長位置為300/406 nm,出水為 308/397 nm 激發波長有紅移現 象,發射波長有藍移現象,6 月進水激發/發射波長為 296/406 nm,

出水移動至304/406 nm,發射波長有紅移現象,12 月進水為 304/406 nm,出水移動至 298/409 nm,激發波長有藍移現象,2017 年 3 月進 水激發/發射波長為 300/406 nm,出水為 324/415 nm,激發波長有紅 移現象,發射波長有藍移現象,5 月進水激發/發射波長為 348/460 nm,出水移動至 342/460 nm,激發波長有藍移現象。在 KT 淨水廠 2016 年 3 、 6 及 2017 年 3 、 5 月 混 凝 劑 添 加 量 分 別 為 0.84、0.93、1.09、0.55 mg-Al3+/L,2016 年 3 月進水激發/發射波長 為312/409 nm,出水移動至 304/406 nm,激發波長有藍移現象,6 月進水激發發射波長為 290/421 nm,出水移動至 300/409 nm,激發 波長有紅移現象,發射波長為藍移,2017 年 3 月進水激發/發射波長 為296/403 nm,出水移動至 304/403 nm,於激發波長有紅移現象,5 月激發/發射波長為 334/445 nm,出水移動至 302/397 nm,激發發射 波長皆有藍移情形。於MT 淨水廠 2016 年 3、6、12 月混凝劑添加 量分別為0.38、1.47、0.41 mg-Al3+/L,2016 年 3、6、12 月進水激發 波長分別為282、296、290nm,出水為 302、306、300 nm,皆有紅 移 現 象 , 於 發 射 波 長 浸 水 分 別 為 418 、 412 、 409 nm , 出 水 為 409、412、412,除 3 月份有藍移現象其餘皆無明顯移動,這些激發 發射波長位置移動之現象,應與鋁與腐植質物質錯合所導致。

EEFM 分 為 五 大 類 , 並 去 除 Rayleigh 散 射 線 (Chen et al.,2003),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 。 關 於 三 水 廠 2016 年 3、6、11、12 月及 2017 年 3、5 月混凝沉澱池進出水之總螢光強度 與五類有機物螢光強度整理如圖4-9 至圖 4-11。圖 4-9 A 顯示 CCL 混 沉 池 進 水 之 總 螢 光 強 度 , 分 別 為

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