緊急用水水質處理措施

一般自來水處理的程序可簡單分為：取水→導水→淨水→送（配）

水。其中淨水是指原水進入淨水場後經過混和、膠凝、沉澱、過濾、消 毒等淨水程序，以去除水中的雜質及病菌。在緊急用水的淨水程序中，

本研究著重於過濾和消毒的步驟，彙整國內外相關文獻，並將其歸納分 析。

壹 台灣飲用水處理之法規

自來水消毒法大部份採用氯氣或次氯酸鹽 ，有些歐美國家使用臭氧 消毒。配水管網中必須維持一定之餘氯量以防止細菌再滋生，而臭氧則 無法維持餘量。依據臺灣省飲用水管理條例施行細則第九條「飲用水之 消毒，自來水依自來水法有關規定辦理：地面水及地下水，由縣、市主 管機關指導用戶依下列方法行之：

1. 地面水應視實際清形選擇適當處所加氯。

2. 挖井得在井內直接加氯。

3. 管井備有蓄水池者，應在蓄水池加氯，必要時，得拆開汲水器消毒。

4. 加氯消毒量以水中之自由有效餘氯量能經常維持百萬分之零點二至零 點五為準。

遇有水災或疫癘流行時，應加強消毒，並自動提高水中自由有效餘 氯量在百萬分之零點五至一點五。而臺北市飲用水管理條例施行細則第 十條飲用水之消毒方法如下：

2. 紫外線照射法：係指設置紫外線殺菌燈照射，以消滅飲用水中之病原微 生物而言，適用於自用或公共場所經處理後之小型飲用水系統。經消毒 後之水質應符合前條第一項之規定。

3. 煮沸法：係指以煮沸方法消滅飲用水中之病原微生物而言，經消毒後之 水質應符合前條第一項之規定。

4. 其他經濟有效之方法。

加氯法、紫外線照射法、氯劑之優點為消毒效果完全，可應用於各 種大小水量之消毒，且水中之餘氯仍具消毒效力等。

貳 WHO 緊急災害之水質處理方法

聯合國世界衛生組織在緊急處理飲用水中，提出快速短期的水質處 理措施，其所描述的方法是適合取自任何的水源，但只能清除物理和微 生物污染，對於化學品的汙染如工業廢液，通常無法去除。一般來說，

水處理的情況取決於原水水質，所以有些程序是可依實際情況忽略的。

圖5-1 為在家中時水處理的一般步驟：

圖 5-1 在家中水處理的一般步驟 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

布 條 過 濾

曝 氣

消 毒

儲 存 / 沉 澱

其具體之布條過濾、曝氣、貯存及消毒等方法說明於下列各項：

一、 布條過濾

將水倒入通過依張乾淨的棉布，將能消除一定數量的懸浮泥砂及固 體，而布料的選用很重要，需選擇乾淨的棉布，避免引入更多的汙染物，

而單纖過濾布可適用於龍線蟲病的過慮。

二、 曝氣

曝氣是水處理過程中，使水密切接觸空氣，增加水中含氧量的一個 重要過程。隨著水中含氧量的增加揮發性物質，如硫化氫、甲烷混著難 聞的氣味都能去除；水中的二氧化碳容量降低；亦能去除沉澱和過濾溶 解礦物質，如鐵、氧化錳。

曝氣的方式很多種，在家庭層面，將容器內裝滿水放置30 分鐘後讓 水中懸浮微粒沉澱至底部。對於規模較大的曝氣，可讓水緩慢的通過一 個或多個通風良好的小石塊穿孔盤，如圖10。

三、 儲存/沉澱

當水在安全的條件下儲存了17 天，有大部分約 50％的細菌會死亡。

此外在貯藏過程中懸浮固體和一些病原體亦會沉降到容器的底部，這些 容器應有蓋子且方便定期清洗以避免二次污染。圖11 為一個家庭能採用 的儲存方式。

圖 5-3 三鍋處理系統 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

四、 過濾

過濾是將污水通過多孔介質如砂，其方式很多包含使用簡單的升流 式沙濾器、木炭過濾、陶瓷過濾等。

五、簡單的升流式沙濾器

簡單的家用過濾器，可放在陶土、金屬或塑膠容器中，容器中充滿 層層的砂礫和導管，使水向上或向下流通過過濾器，圖5-4 展示了一個簡 單快速的向上過濾方式。

圖 5-4 簡單的上流快速砂濾池 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

它具有粗砂（約0.3 深度）的晶粒，尺寸為 3 至 4mm 的直徑，並有 礫石曝氣在穿孔金屬板上，此種過濾器每小時可達800 公升。它必須定 期拆除清理砂石，以避免泥沙的淤積，此外這種過濾器不能有效的清除 病原體，因此，必須對水進行消毒或放置48 小時，方可使用。

六、木炭過濾

木炭本身可很有效的去除一些氣味和顏色，普通的木炭即可在當地 使用，但活性碳更為有效，相對的亦較昂貴。圖5-5 為一個兒童基金會流 砂過濾器，如果木炭沒定期更新或閒置時間過長，將會滋生有害細菌。

圖 5-5 兒童基金會上流木炭過濾器 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

七、 陶瓷過濾

水可以透過陶瓷來過濾，這些有時被稱為「蠟燭式陶瓷濾心」。在這 過程中水中的懸浮微粒是透過物理的方式去除之，過濾後的水必須煮沸 或消毒。陶瓷過濾可在本地製造，亦有很長的儲存壽命，可備於未來的 緊急情況發生。

圖 5-6 蠟燭式陶瓷過濾

圖 5-7 陶瓷過濾器之操作 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

八、 消毒

雖然可以透過上述過程沉澱並過濾些懸浮微粒和微生物，但無法保 證有害細菌能完全的清除。消毒是水處理過程中，確保飲用水免受有害 生物或病原體的存在。有很多方式可進行消毒，在家庭層面中可使用方 法如下：

（一）沸騰消毒：煮沸是十分有效的方法，能消滅各重病原體如病 毒、孢子、蠕蟲卵等，將水煮沸至少5 分鐘，最好是可達 20 分鐘，

缺點是必須消耗的能源成本也相對提高。

（二）氯氣消毒：是一種最被廣泛使用的化學消毒法，使用操作上 很方便，成本亦較低。若能正確的使用，氯氣會殺死所有的病毒和 細菌。氯的存在形式包括液體、粉劑和片劑，氯是常見可供住戶作 為漂白液之化學藥劑，通常氯氣濃度為1％，在消毒過程中和水中的 病原體接觸至少要達30 分鐘，但須注意若劑量過多則會影響水體的 味道。

圖 5-8 太陽能消毒法 資料來源：聯合世界衛生組織(2005)

參 美國環保署緊急災害之水質處理方法

美國環保署針對災害發生時，選擇消毒的方式一般為將水沸騰和化 學處理兩種。

一、沸騰

煮沸是使水安全飲用最好的方法，可殺死常出現在河流或湖泊中的 致病微生物，如梨形鞭毛蟲和隱孢子蟲等。如果不妥善的處理和解決這 些寄生蟲，經飲用後會引起腹瀉、疲勞、痙攣等症狀，而隱孢子蟲的高 抗消毒會引起腹瀉、噁心或胃絞痛。煮沸過濾時間約需1 分鐘（在海拔 高於一哩需煮沸3 分鐘）。

二、化學處理

沸騰的方式並不能處理掉全部的致病菌，而化學物質能去除大部分 的有害或造成疾病的微生物。在進行化學處理時，水體必須先經過過濾 和沉澱步驟，氯和碘是常被用來處理水的化學物質，它們能有效的保護

控制。

氯氣在控制寄生蟲方面通常比碘更有效，而消毒時最好使用溫水來 進行。一般民眾亦可使用家用含氯漂白劑對水體進行消毒。通常家用含 氯漂白劑會有5.25％的有效氯，表 5-4 為用濾消毒的使用指南：

表 5-4 加氯消毒使用指南

加入氯滴數

有效氯濃度 每夸脫 每加侖 每公升

1% 10 40 10

4-6% 2 8(1/8 茶匙) 2 7-10% 1 4 1 資料來源：美國環境保護署(2005)

加氯消毒食水中應該會有輕微的氯氣氣味，如果沒有可以重複劑 量，並讓水停留15 分鐘，如果水中具有過於強烈的氯氣味道，應讓水體 暴露在空氣中停留幾小時。

亦可使用碘酒消毒，家中醫藥箱中的碘酒即可對水體進行消毒，在 水中滴入5 滴碘酒可下降二個百分點，若是水體較混濁時可滴入 10 滴並 停留至少30 分鐘以上。

美國環境保護署提供的簡易的水質處理要點說明，教導美國民眾自

利用布條或乾淨衣服過濾可去除懸浮微粒。

煮沸是最可靠的方法，可殺死常出現在河流中的致病微 生物如梨形鞭毛蟲和隱孢子蟲。

使用化學物質進行消毒可殺死大部分的有害或造成疾病 的微生物，氯氣和碘為最常見兩種處理水之化學物質。

可使用含氯化合物的漂白劑對水進行消毒（1/8 茶匙約和 8 滴的數量相同）

居家醫藥箱中的碘酒可用於水體的消毒。

當水混濁時可滴入10 滴碘酒並停留至少 30 分鐘。

圖 5-9 簡易的水質處理程序 資料來源：美國環境保護署(2005)

肆 英國執照救難工程師組織之水質處理方法

英國執照救難工程師組織在水質處理部份中提出，過濾在水體處理 上為一種固體-液體分離的程序，它和沉澱的差異是過慮能去除微小的顆 粒。過濾的方式有很多，包含粗濾、細濾、陶瓷濾等，圖5-10 為兩種為 慢砂桶過濾和前過濾的設計。而圖5-11 則為陶瓷過濾系統的一個示意圖。

圖 5-10 兩種含前過濾與慢砂桶過濾的緊急用水處理設計 資料來源：英國執照救難工程師組織(1997)

圖 5-11 陶瓷過濾系統 資料來源：英國執照救難工程師組織(1997)

在過濾的程序中，快濾池及慢濾池各有其不同的功能及重要性，在 實際使用中必需適當的同時應用，以維持高效能的過濾效果。表5-5 為有 關慢砂濾池和快濾池之相關比較：

表 5-5 慢砂濾池和快濾池之比較

慢砂濾池 快濾池

濾 材 細 粗

濾 速 慢率：0.1-0.3 m/h 快率：5-15 m/h

去 除 機 制 沉澱作用、吸附作用、篩 除、化學和微生物程序

沉澱作用、吸附作用、

篩除、化學和微生物程 序

主 要 去 除 機 制 微生物

物理機制 特別是吸附作用

重 要 的 應 用

處 理 濁 度 較 低 的 水 （ ＜ 20NTU）；而後加氯對於分

處 理 濁 度 較 低 的 水 （ ＜ 20NTU）；而後加氯對於分