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財團法人中技社(CTCI Foundation) 於 1959 年 10 月 12 日創設，以「引進科技新知，培育科技人才，協助國內外經濟建設及增進我國生產事業之生產能力為宗旨」。初期著力於石化廠之設計與監建，1979 年轉投資成立中鼎工程，承續工程業務；本社則回歸公益法人機制，朝向裨益產業發展之觸媒研究、污染防治與清潔生產、節能、及環保技術服務與專業諮詢。2006 年本社因應社會環境變遷的需求，在環境與能源業務方面轉型為智庫的型態，藉由專題研究、研討會、論壇、及座談會等，以及發行相關推廣刊物與科技新知叢書，朝知識創新服務的里程碑邁進，建構資訊交流與政策研議的平台；間接促成產業之升級，協助公共政策之規劃研擬，達成環保節能與經濟繁榮兼籌並顧之目標。

2011 年財團法人中技社選定「推廣新生水水源開發」作為智庫研討議題之一，

並與台灣水環境再生協會於7 月間共同舉辦一場案例分享研討會，對工業廢水場內回收再利用、海水淡化利用及跨區域廢( 污 ) 水回收再利用等主題，邀請到國內已興建廢( 污 ) 水回收處理實廠試運轉之業界及參與規劃、興建之專家學者，從技術及經濟，對廢( 污 ) 水回收再利用及海水淡化現況及潛力，提供推廣討論平台。為將此完整之會議成果，廣為周知，提供讀者參考，特收錄完整論文，發行此書。另於8 月 25 日邀請產官學研代表參加由本社舉辦之「氣候變遷下之水資源調適 - 推動新生水水源開發」論壇，當天會議紀要一併收錄於本書附錄。

財團法人中技社董事長潘文炎 100 年 10 月

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擁有穩定的水源和水量，為產業界維持正常製造生產，以及持續引進新產業的必具條件。

台灣地區雖降雨量多，但因為降雨時空分配不均，再加上近年來的氣候變遷導致連續不降雨日數增長，容量原已有限的水庫又因淤積嚴重而有效調節容量持續減少等，已導致時有供水量不足問題，影響威脅產業生產至大。

中技社為一公益性財團法人，致力於關懷環境、能源及經濟，為協助產業界解決各種相關困難，並擴散引進新觀念、新技術，而配合社會需求經常舉辦各種研討會活動，以促進產業升級。

本書即為中技社為協助產業界解決用水問題，特囑為規劃國內已有部份產業為降低其生產風險，已成功的開發出廢水回收再生利用之案例，邀請做公開報告，以分享產業界。承各產業界能不藏私的將其成功發展經驗，彙整在「新生水水源開發推動成功案例分享研討會」發表，引起廣大的迴響，於舉辦研討會後，中技社再請各案例報告人將簡報改撰寫成專文，以增進產業界可更進一步完整的掌握各不同產業別之廢水回收過程，以做為參考。

本書包括一篇廢水回收利用評估系統做整體性的論述，四篇不同產業別之廠內回收案例，三篇海水淡化實務介紹，另兩篇跨區域廢（污）水回收利用案例。謝謝各撰稿者的協助、配合，將其成功經驗和技術，介紹給各界，也期望各產業能從中獲取資訊，供做為各廠規劃設置廢水再生利用設施之參考，期對降低缺水風險能有所助益。

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對於中技社潘文炎董事長、林志森執行長、鄒倫主任及陳潔儀組長等的用心協助產業界，做為技術、觀念的媒介，其熱心貢獻社會，令人欽佩。而個人能有機會加以協助，也僅是聊盡綿力而已，整個的貢獻都是中技社的付出，樂為記敘。

台灣水環境再生協會名譽理事長歐陽嶠暉 100 年 9 月

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目錄 Content

第一篇　系統評估

廢污水回收再利用技術評估莊順興 �� 3

第二篇　工業廢水廠內回收再利用

中鋼公司工業廢水回收設備實績說明

曾震雄、何燦穎、趙幼梅、

蘇禎勳、李添德、劉振中、

林發恩、柳逸軒、陳忠義

�� 27 南亞電路板公司廢水回收再利用案例分享

李後昆、葉俊克、陳志耕 �� 49

煉油廠低鹽廢水回收案例

劉昌振、黃文宗、黃瓊昌、

陳健安 �� 61

台灣中油公司林園石化廠廢水回收系統簡介

涂茂園、張士元、王振欽、李念崎、

李文毅、溫德財、蔡榮輝 �� 79

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南竿三期海淡廠 BTO 案之興建及營運綜合研析

王文山、吳炯達、張維釗、蔡仲育

��101 民間參與增建馬公 5,500 噸海水淡化廠興建及營運案之案例分享

陳福田、林岳、黃靖修、魏維國

�� 117

第四篇　跨區域廢 ( 污 ) 水回收再利用

楠梓加工出口區再生水模型廠廢水回收再利用案例分享

沈榮津、戴瑞卿、沈龍志、嚴小梅、

黃俊仁、王炳琳、黃仕憲、張振章、

王曉明、黃淑君 �� 133

台中福田水資源回收中心水再生利用案例分享陳筱華 �� 153

附錄

100 年 8 月 25 日「氣候變遷下之水資源調適－推動新生水水源開發」論壇發言紀要 �� 183

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評估

莊順興

朝陽科技大學環境工程與管理系

摘要

台灣年降雨量雖高，但仍經常面對缺水之威脅，尤其近年來缺水威脅之頻率更是明顯增加，就穩定供水之角度而言，廢( 污 ) 水回收再利用可提供做為替代水源，

為一不受天候影響之水源，值得加以重視；且隨著水再生技術之發展，廢( 污 ) 水回收再利用已成為全球缺水區域水源規劃之一環，台灣亦將面對此一情況。廢( 污 ) 水回收再利用為一包括水資源管理與水再生技術等不同層面之議題，本文將就廢( 污 ) 水回收再利用技術與應用特性進行綜合性分析，評估廢( 污 ) 水回收再利用之用途類別與水質要求，以提供作為產業界規劃廢( 污 ) 水回收再利用系統之參考。

一、前言

考量缺水對人類社會與活動所可能產生之巨大影響，廢( 污 ) 水回收再利用已成為全世界關心之重大議題，依據European Federation of National Associations of Water and Wastewater Services (EUREAU, 2004) 對國際所做之水回收再利用之效益與議題調查結果，考慮水回收再利用之前20 項重要議題如表 1 所示。其中，「節省高品質之用水以供民生使用」為各國考慮水回收時之首要議題，顯示，將水回收再利用納為整體水資源規劃之一環已成為全世界之共識，依再生水之水質特性分級使用之觀念已被認同。本文將就再利用之用途別，評估適用之技術。

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二、廢污水回收再利用技術評估系統架構

廢污水回收再利用技術評估系統架構如圖1 所示，其內容包括 (1) 管理層面成立水回收再利用決策組織及(2) 技術層面之評估流程。管理層面之決策組織應包含公司最高管理階層，透過組織會議凝聚共識，宣示公司對水回收再利用之決心，並主導水回收再利用之推動策略。再則，水回收再利用決策組織必須依公司用水及排水之水量水質基本資料，由經營策略面擬定水回收再利用之標的與目標，作為水再生技術檢討之依據。技術層面則包括廢污水來源、回收再利用用途、特殊水質要求、技術特性與需求、操作及維護、成本效益分析等。經由反覆檢討水回收再利用之標的與目標之可行性，提供決策組織作為修訂之參考。

由水回收再利用決策組織依水量水質資料，擬定水回收再利用之標的與目標，

以作為水再生技術檢討之依據，此為本評估流程重要之起始點，後續之檢討結果將回饋至決策組織進行水回收再利用標的與目標之修訂，直至檢討可行後，落實推動與執行。

1. 節省高品質之用水以供民生使用。

2. 降低污染排放至承受水體。

3. 展現水之價值，回收再利用能促進所有人了解真正水循環。

4. 降低地下水之超抽。

5. 發展財務誘因以促進最佳之水回收再利用。

6. 認知水為最重要資源之一。

7. 認知廢水回收再利用缺乏財務誘因。

8. 強化水資源與自然之保育。

9. 認知應付缺水之長期規劃是必要的。

10. 認同水回收再利用策略與推動該策略之相關作為。

11. 缺乏廢水回收再利用之水質標準或法規。

12. 增加自來水之使用彈性。

13. 降低排放負荷與營養鹽至區域性表面水體。

14. 認知廢水必須經適當處理，且其非為無價值之廢棄物。

15. 回收再利用促進廢水處理更有效果。

16. 回收再利用降低每年之用水與廢水成本。

17. 於需求之地區創造出區域性第二水資源。

18. 了解到經濟成長需要永續之第二水資源。

19. 幫助小孩了解水循環與水之價值，藉由小孩教育其父母。

20. 透過含水層之補注增加地下水資源。

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三、廢(污)水回收再利用技術評估系統

本文所探討之廢污水回收再利用系統，係以生活污水或工業廢水經二級處理後之放流水為對象，評估再利用於各類用途時所需之技術組成與特性，以提供作為相關業者規劃廢污水回收再利用系統之參考。廢污水回收再利用系統依使用之類別可分為工業用水、農業用水、生活次級用水、環境景觀用水及地下水補注用水，各種用途要求之水質並不相同。圖2 為依各類再利用特性及水質要求所整理之再利用用途分類圖，相關水質標準或建議法規亦示於圖中。

就水質特性而言，來自生活污水或工業廢水經二級處理後之放流水，二者水質

圖1 廢污水回收再利用技術評估系統架構

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特性迥異，於考量水再生技術時必須加以分別考量，另於回收再利用時，考量之用途亦有所不同，必須加以注意。

3.1 水回收再利用之標的與目標

決定廢( 污 ) 水回收再利用系統之核心關鍵在於再生水之用途，不同之用途將影響水再生技術之選擇，當然，廢( 污 ) 水水質特性與再生水之成本效益亦為決定廢 ( 污 ) 水回收再利用系統時所必須考量之因子。再生水之利用標的與目標應於水回收再利用決策中加以決定，以作為後續評估廢( 污 ) 水回收再利用系統之依據。

廢( 污 ) 水回收再利用系統依使用之標的可概分為工業用水、農業用水、環境用水、生活次級用水等四大類別，各種用途要求之水質條件並不相同。於各類再利用之用途中，工業利用以用於冷卻為最普遍之用途，特定工業需要大量之冷卻水，促使工廠積極進行水回收再利用，而製程用水需求則依各產業特性而異，其中亦存在許多應用之機會與潛力。

農業利用以用於灌溉及養殖為最大宗用途，然國內尚未有以再生水計畫性應用於農業之實例；普遍而言，農業對使用再生水之接受度仍低。

於環境利用上，目前廢( 污 ) 水處理廠處理後之放流水，絕大部分放流於河川水體或經排水渠道後流入河川，排放符合放流標準之處理水可為河川提供更多之流量，於枯水季節更成為河川基流量之貢獻者。然而，放流水流入基流量不足之河川，於涵容能力不足情形下，將導致河川無法符合水體分類用途之要求或影響河川生態等情事，此為放流河川所必須考量之問題。於環境利用上，作為水庫補充水或進行地下水補注，亦為可考量之用途，於缺水迫切之國家或區域皆有實際應用之例。

對於水回收再利用作為生活次級用水，可使用於沖廁、景觀、澆灌灑水、洗車及清洗地板等要求，為最為社會普遍接受之回收用途。一般工業廢水再生後之利用以工業利用及生活次級利用為最能被接受之用途。

綜合而言，對於產業建立水回收再利用系統，需考量產業廢水特性與再利用接受度。經濟部水利署於研擬之新興水源發展條例草案( 水再生利用法令競合及國外相關制度研究(2/2)，民國 99 年 ) 中，為了降低再生水於利用上之風險，乃以正面表列之方式限定其用途，對於以污水( 係指一般生活污水 ) 為水源之再生水，其用途以工業用水、農業用水、生活次級用水、環境景觀用水及地下水補注為限。對於以廢水

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( 係指一般之事業廢水 ) 為水源之再生水，其用途以工業用水或該工業區域內之生活次級用水及環境景觀用水為限。

圖2再生水用途分類圖生活污水

處理廠

工業廢水處理廠

水再生技術 (消毒、過濾、

吸附、氧化、

薄膜、電透析)

冷卻¹

(地面水體分類及水質標準，

環保署) 鍋爐

(鍋爐給水與鍋爐水水質標準，中華民國國家標準10231) 製程²

環保署) 工業利用

灌溉

(灌溉用水水質標準，農委會) 養殖³

環保署) 河川補充

(放流水標準，環保署)

地下水補注

(污水經處理後注入地下水體水質標準，環保署) 生活次級利用沖廁⁴

景觀、澆灌灑水、洗車、

清洗地板⁴

(建築物生活污水回收再利用建議事項，環保署) 再生水

農業利用

環境利用

註1. 地面水體分類及水質標準訂有丁類水體標準適用於二級工業用水(冷卻用水) 之水源。

註2. 地面水體分類及水質標準訂有丙類水體標準適用於一級工業用水(製程用水) 之水源。

註3. 地面水體分類及水質標準訂有乙類及丙類水體標準分別適用於一級及二級水產用水之水源。

註4. 對於生活污水及工業廢水回收再利用於生活次級利用，尚無相關規定，一般以符合放流水標準為基本要求，可參考建築物生活污水回收再利用建議事項 (環保署，96)。

水庫補充放流水

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3.2 水回收再利用之法規與水質標準

對於水回收再利用之水質管理，考量廢( 污 ) 水作為回收再利用之水源時，依現行水污染防治措施及檢測申報管理辦法( 第九章回收使用 ) 第 41 條規定「事業或污水下水道系統產生之廢( 污 ) 水，應處理至符合放流水標準始得回收使用 ( 回收使用作為廠內洗滌塔或其他污染防治設備、製程之用水，屬於製程循環，不在此限)，並避免與人體接觸影響健康」，為目前明確規範廢污水回收再利用作為之法條。顯見，

排放水符合放流水標準為廢( 污 ) 水回收再利用之必要條件，此標準雖為避免水體環境遭受污染之排放管制標準，亦可視為再生水水源之水質標準。

再生水或回收水之水質要求目前並無一致之標準，因再利用類別之不同，對於水質要求之差異亦大。水質標準為水回收及再生利用一項重要議題，各類用途水質標準之訂定，有助於水再生利用之推動。目前我國現行法規與水回收及再生利用相關之水質標準如表2 所示。鍋爐用水、灌溉用水、地下水補注及生活次級利用均已有標準，相關用途中部分水質項目並不易達成。

3.2.1工業利用

一般工業區公共給水，均以自來水或抽取地下水並處理達自來水標準後供給，

採單一供水方式。事業單位考慮水回收再利用時，除水資源再利用之考量外，對再利用水之用途及其潛在可能之影響則關心甚鉅，因此水再利用於工業上時，必須對各種製程用水之水質影響仔細加以考量。

工業用水依其用途可概分為製程用水、鍋爐用水及冷卻用水，此三類用水為一表2 我國現行水回收再利用相關水質標準

主管機關法規名稱條文水質標準名稱水質標準

類別經濟部中華民國國家標準 10231 鍋爐給水與鍋爐水水質標準工業利用農委會農田水利會灌溉

排水管理要點

(91.12.13) 二十灌溉用水水質標準 (92.11.07) 農業利用

環保署水污染防治法

(96.12.12) 第七條第二項放流水標準 (98.07.28) 環境利用水污染防治法

(96.12.12) 第三十二條第

二項污水經處理後注入地下水體水

質標準 (91.11.29) 環境利用

行政程序法第一百六十五

條建築物生活污水回收再利用建

議事項 (96.10.15) 生活次級利用

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般工業用水之大宗用途。製程用水水質因製程要求而異，其差異極大，因不同製程屬性所要求之水質程度及關心之水質項目不盡相同，各工業別常訂有不同製程之水質建議值，以國內一般工業而言，自來水標準為各工業所能接受之製程原水水質，

對於相關製程所需之更高水質要求，則以自來水進行更高級之純化程序，以符合其要求。鍋爐用水因考量其操作之安全性，故對水質要求甚高，常以自來水經軟化後之水提供。

冷卻用水為工業用水中需大量使用且對水質特定項目要求較少之用水類別，因其使用量大，且用途單純，故各國常訂有工業冷卻用水建議值以做為工業使用規範。我國迄今並未訂定工業冷卻用水標準，常見工業冷卻用水之關鍵水質項目包括 TDS (Cond.), SiO2, 硫酸鹽類及氯化物等，相關水質項目之濃度限值如表 3 所示，詳細之建議值可參考相關文獻( 水再生利用實務手冊，民國 98 年 )。

3.2.2 農業利用

台灣地區之農業灌溉用水標準依「灌溉用水水質標準」為之，此標準雖非為水再生利用所制訂，但依「農田水利會灌溉排水管理要點」規定，若中水回收至農業灌排，則需符合此標準。歷經多次修正，灌溉用水水質項目共30 項，其中有 18 項並未於放流水標準中規範，主要為因應作物需求或農地保護所制訂之水質項目，如鈉吸收率、殘餘碳酸鈉、溶氧、電導度及氯化物等。且在濃度限值方面，均較放流水標準嚴格。比較一般生活污水放流水水質與灌溉用水水質標準，一般項目皆可合乎灌溉用水水質，總氮、電導度、硫酸鹽、氯化物等為必須加以考慮之項目，尤其總氮濃度成為再利用之限制條件，相關水質項目之濃度限值如表3 所示，詳細之管制標準可參考相關文獻( 水再生利用實務手冊，民國 98 年 )。

3.2.3 環境利用

環境利用包括河川補充、水庫補充及地下水補注等用途。依據水污染防治法第第七條規定，事業、污水下水道系統或建築物污水處理設施，排放廢 ( 污 ) 水於地面水體者，應符合放流水標準。故符合放流水標準之排放水均可作為河川補充或保育之用水。

另依據水污染防治法第三十二條：廢( 污 ) 水不得注入於地下水體或排放於土壤。但有下列情形之一，經直轄市、縣( 市 ) 主管機關審查核准，發給許可證並報經

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中央主管機關核備者，不在此限：一、污水經依環境風險評估結果處理至規定標準，

且不含有害健康物質者，為補注地下水源之目的，得注入於飲用水水源水質保護區或其他需保護地區以外之地下水體。

行政院環保署依據水污染防治法第三十二條第二項，公告「污水經處理後注入地下水體水質標準」。其中關鍵水質項目包括BOD, TDS, 氨氮，氯鹽，硫酸鹽，氯化物，硝酸鹽氮等項目，相關水質項目之濃度限值如表3 所示，詳細之管制標準可參考相關文獻( 水再生利用實務手冊，民國 98 年 )。

3.2.4 生活次級利用

生活次級利用包括沖廁、景觀、澆灌、灑水抑制揚塵、洗車、街道或地板清洗等。環保署為增進水資源利用，同時減低生活污水污染排放，以推廣建築物生活污水回收再利用，於96 年 10 月 15 日公告「建築物生活污水回收再利用建議事項」，

據以作為建築物污水回收再利用設施設計及維護管理之參考。

依據公告之「建築物生活污水回收再利用建議事項」，建築物生活污水回收再利用之水質用途不應與人體有直接接觸。就用途別而言，分別對沖廁使用與景觀、

澆灌、灑水抑制揚塵、洗車或清洗地板使用訂有水質建議值，詳細之建議濃度可參考相關文獻( 水再生利用實務手冊，民國 98 年 )。我國生活次級利用相關水質標準未規範鹽度，在中國大陸「城市污水再生利用：城市雜用水水質標準 (GB/T18920- 2002)」規範 TDS 應低於 1000 mg/L，係考量鹽度偏高時作為澆灌或沖廁時仍會造成植栽死亡或金屬腐蝕等問題。就生活污水水質而言，其TDS 濃度一般均低於 1000 mg/

L，故其回收作為生活次級利用時，應較無此疑慮。然而，以一般事業廢水均具有較高之TDS，故將其回收於生活次級利用時，應注意此水質項目之潛在影響。

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3.3 水再生技術評估

水再生技術之選擇為目標導向型，再利用之用途將主導所需之主要技術類型或系統，水再生技術所欲處理之污染物為殘留於二級處理放流水中之成份，以下乃就二級處理放流水水質、水再生技術特性、水再生技術需求及典型技術應用分別加以說明。

3.3.1二級處理放流水水質

　對於經二級處理之放流水所殘留之水質成份，依其物理、化學與生物特性可分為 1.無機性及有機性懸浮固體與膠體，2.溶解性有機物質，3.溶解性無機物質及4.生物性物質等四大類，各類物質之細項分類及其影響如表4所示。

1. 無機性及有機性懸浮固體與膠體

四類污染物中，無機性及有機性懸浮固體與膠體屬物理性分類之污染物，一般二級處理放流水之懸浮固體均可低於10-15 mg/L, 膠體成份雖然體積小濃度低，然其對水再生技術之影響極為明顯。

2.溶解性有機物質

表3 各類回收再利用之關鍵水質項目與濃度

關鍵水質項目工業利用

( 冷卻 ) 農業利用

( 灌溉 ) 環境利用

( 補注地下水 ) 生活次級利用 Solids (mg/L) Turbi.<2-20 NTUSS<5-300 Turbi.<2-5 NTU Cond (μS/cm) /

TDS (mg/L) TDS<500-1000

Cond<300-1600 Cond.<750 TDS<800 Organic BOD<10-30 BOD<1

THM<0.15 BOD<10 Nutrients (mg/

L) NH3-N<10

TP<0.2-1 TN<3 NH3-N<0.1 NO₃-N<10 NO2-N< ND

Ions (mg/L)

Cl^-<100-500 SO₄²-<50-600 SiO2<3-150 TH<50-700

Cl^-<175 SO₄^2-<200 SAR<6 (meq/L)^1/2

F^-<0.8 Cl^-<250 SO₄^2-<250

Free Chlorine>0.1 Combined Chlorine

>0.4 Metal (mg/L) Fe, Mn, Na Cu, Cd, Pb,

Mn, Ni, Cr Fe, Mn, Cd, Pb, Cr, Ni

Bacteria

(CFU/100 ml) TC<3-350 E.C.<200

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溶解性有機物質及溶解性無機物質屬化學性分類之污染物，因其為溶解態，故不易以物理性沈澱、過濾或篩除技術加以去除，溶解性有機物質之濃度與性質隨水源水質而異，一般二級處理放流水之溶解性有機物質濃度應低於30 mg/L as BOD。

3.溶解性無機物質

溶解性無機物質包含所有金屬離子、非金屬離子、鹽類等成份，由於其穩定於水溶液中，無法以沈澱方式去除，總溶解固體物(Total dissolved solids) 或導電度 (Conductivity) 為常用來表示溶解性無機物質含量之總和性指標，溶解性有機物質之濃度與性質隨水源水質而有極大之差異。

4.生物性物質

生物性物質污染物包括細菌、原生動物及病毒，降低或消滅其活性為水再生技術之基本要求。

3.3.2 水再生技術特性

常用之水再生技術包括過濾、MF/UF、吸附、氧化、逆滲透 (RO)、電透析 (ED)、離子交換 (IE)、消毒等單元，針對二級處理之放流水所殘留之水質成份，各單元所處理之對象污染物質如表5 所示。

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表4 二級處理放流水殘留成份及其影響

放流水殘留成份影響

1. 無機性及有機性懸浮固體與膠體

　●懸浮固體 ●可能造成污泥沉積或影響承受水體之澄清度

●影響消毒成效

　●膠體 ●可能造成放流水濁度

2. 溶解性有機物質

　●總有機碳 ●可能消耗溶氧

　●難分解性有機物 ●具潛在毒性與致癌性

　●揮發性有機物 ●具潛在毒性與致癌性，形成光化學氧化劑

　●醫藥衛生有機物 ●影響水生生物 ( 如內分泌干擾，性別反轉 )

　●清潔劑 ●造成泡沫且可能干擾混凝反應

3. 溶解性無機物質

　●氨 ●增加氯使用量

●能轉變為硝酸鹽消耗溶氧

●與磷同時存在將造成水生植物大量成長

●對魚類具毒性

　●硝酸鹽 ●刺激藻類及水生植物成長

●造成嬰兒疾病 ( 藍嬰症 )

　●磷 ●刺激藻類及水生植物成長

●干擾混凝反應、干擾石灰軟化反應

　●鈣、鎂 ●增加硬度與總溶解固體物

　●氯鹽 ●造成鹽度

　●總溶解固體物 ●影響農業與工業使用

4. 生物性物質

　●細菌 ●可能造成疾病

　●原生動物及胞子 ●可能造成疾病

　●病毒 ●可能造成疾病

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表5 水再生技術單元處理對象污染物

放流水殘留成份水再生技術單元

過濾 MF/UF 吸附氧化逆滲透(RO) 電透析

(ED) 離子交換 (IE) 消毒 1. 無機性及有機性懸浮

固體與膠體

　●懸浮固體 √ √ √ √ √ √

　●膠體 √ √ √ √ √ √

2. 溶解性有機物質

　●總有機碳 √ √ √ √ √

　●難分解有機物 √ √ √ √

　●揮發性有機物 √ √ √ √

3. 溶解性無機物質

　●氨 √ √ √ √

　●硝酸鹽 √ √ √

　●磷 √ √ √

　●總溶解固體物 √ √ √

4. 生物性成分

　●細菌 √ √ √ √

　●原生生物及胞子 √ √ √ √ √ √ √

　●病毒 √ √ √

1. 過濾

過濾用以去除無機性及有機性懸浮固體與膠體，一般二級污水處理廠放流水中殘留之懸浮性物質，其直徑約自數mm 至數 100 μm 之微生物膠羽為多，而濾材在 0.5 mm 至數 mm 之範圍，其去除效果不受濾材大小所影響，依據經驗在上述之濾材條件下，可去除之懸浮微粒下限值為10 μm，因此幾乎經過快濾後，殘留於二級處理放流水中之懸浮物大半已被去除。但若為特殊情況，要去除10 μm 以下之微粒，

則可先提升懸浮微粒之粒徑，如先經混凝膠凝後再進行快濾處理。

2. MF/UF

MF/UF 亦用以去除無機性及有機性懸浮固體與膠體，微濾 (MF) 屬壓力驅動型薄膜分離技術，微孔直徑在0.08~1.0 μm，主要去除微米等級之顆粒，微孔過濾是以靜壓差為推動力，這種利用篩網狀過濾介質的篩選作用進行分離的過程，其原理與普通過濾相類似，微孔濾膜具有比較整齊均勻的多孔結構，是深層過濾技術的發展，

使過濾從一般只有比較粗糙的相對性質過度到精密的絕對性質。微濾膜孔徑較大，

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(25)

相對於超濾膜，其流動阻力較少，在微濾膜上沒有薄的膜層，大多具有對稱結構。

超濾(UF) 與微孔過濾方式不同，超濾過濾是動態過濾，超濾膜多為不對稱結構，表層通常小於1 μm，表層上有一定尺寸的孔徑，為膜分離的關鍵，表層下部是較厚的具有脂狀或海綿狀的多孔支撐層。超濾膜操作在5~100 psi 的壓力下仍具有分離的效果。超過濾通常用來分離分子量在500~500,000 間的分子，包括細菌、病毒、

澱粉、蛋白質、黏土膠粒及色素等。微濾與超濾的區別是孔徑大小不同，前者孔徑大於0.1 μm，後者孔徑範圍在 0.01~0.1 μm，截流相對分子質量範圍 5×10²~5×10⁶。 3. 吸附

吸附可用以去除無機性及有機性懸浮固體與膠體及溶解性有機物質，在二級放流水處理中，大部分的吸附現象皆是物理、化學及離子交換等類型吸附作用的結果，在實際吸附處理中，由於吸附劑和吸附物質等因素影響，可能為其中某一作用為主要作用。原則上，當吸附劑達到飽和時須進行再生，即本身結構不會發生或很少發生變化的情況下，利用某種方法把吸附物質從吸附劑中除去，以恢復吸附劑的吸附能力，達到節省成本重複利用之目的。在二級放流水中，吸附法主要用來去除廢水中微量的污染物質，以達到高級處理之目的，使用範圍包括除臭、除色、去除重金屬離子等，但因吸附劑的價格偏高，在操作上受到很大的限制，隨著近年來的研發與量產，加上於廢水處理程度上的要求越來越高，所以吸附法越來越被廣泛使用在中水處理上。

4. 氧化

氧化可用以去除溶解性有機物質，二級處理水中仍含有溶解有機污染物，該等污染物在加入氧化劑後，由於污染物與藥劑的氧化反應，使水中有毒有害的污染物轉化成無毒或微毒物質的方式，即稱為氧化法。透過此方法可以使水中的有機物經氧化還原而分解，進一步降低水中的BOD 與 COD。在實務上，加氯氧化最常被使用，近年來利用臭氧或Fenton 氧化亦成為發展之趨勢，濕式氧化法及超臨界水氧化則為另外針對二級放流水進一步處理之氧化方法。

5. 逆滲透

逆滲透(RO) 可用以去除放流水中殘留之四大類成份，逆滲透是將二級放流水中的水和離子分離，達到純化和濃縮之目的，其處理過程中無相變，不需加熱，技術過程簡單，操作和控制容易，使用範圍廣。逆滲透膜只容許特定物質通過，其他

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物質部分或全部會被截留，膜的分離和滲透通量取決於所選擇的膜材料、膜製備方法及膜的結構。逆滲透是在壓力1~10 MPa 下，截流住 0.1~1 nm 小分子溶質，使溶液的水通過逆滲透膜。逆滲透膜在操作過程中易受水中懸浮物、膠體、微生物及有機物等引起薄膜阻塞，造成薄膜性能下降。一般認為有三種情況會使薄膜性能下降：

1. 薄膜本身的化學變化，包括薄膜的水解、游離氯等的氧化以及強酸、強鹼的作用。

2. 薄膜本身的物理變化，包括壓密與反作用而使薄膜被破壞。3. 薄膜受污染，主要包括結垢物、微生物、膠體、懸浮物、有機物等在膜表面及內部發生堵塞。採用適當的預處理措施，嚴格控制逆滲透裝置進水水質，以及在膜污染後採用合適的化學清洗來解決，以防止薄膜阻塞。

6. 電透析

電透析(ED) 亦可用以去除放流水中殘留之四大類成份，電透析是利用電流來誘導離子與溶劑部份分離的一種薄膜處理法，其係將陽離子和陰離子膜交互排列，並通以電流使離子向二極運動，利用陽離子膜只容許陽離子，陰離子膜只容許陰離子通過的特性，以達分離淨化之目的，適用於含鹽量在500~4,000 mg/L 高鹽濃度的水處理。在電透析的操作中，經常遇到的問題為有機物和無機物造成膜表面被污垢堵塞，二級放流水中的SS、有機物、微生物等會沉積在膜表面或配水槽之結構外，微生物在電透析中的新陳代謝也會造成膜污染而堵塞。因此，採用電透析技術時必須進行必要的預處理，預處理的方法應根據二級放流水的水質而定。

7. 消毒

消毒可用以去除放流水中生物性物質之活性，確保水質符合公共衛生安全。水的消毒方式大約可分為物理和化學兩大類，物理方式是依靠光波、電子流、熱等方式進行消毒，如紫外線法、加熱法超音波等。化學方法則是透過化學反應來達到消毒目的，如臭氧法、加氯法、重金屬離子法等其他氧化劑法等。目前常使用的消毒方式有加氯消毒、臭氧消毒、氯胺消毒及二氧化氯消毒法四種。另外，還有臭氧- 氯胺和臭氧- 氯等結合的方法及超濾、UV、 TiO2和TiO2-UV- 氯等光催化氧化法。

3.3.3 水再生技術需求

依據再生水水源及水質特性與再利用標的之不同，需求之水再生技術亦不相同。依去除二級放流水所殘留之四類污染物之處理技術分類，對應再利用類別所需

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之水質需求，整理如表6 所示。

其中，去除無機性及有機性懸浮固體與膠體常用之技術單元包括過濾及MF/

UF，去除溶解性有機物常用之技術為吸附與氧化，去除懸浮固體、膠體、溶解性物質及生物性物質包括逆滲透、電透析及離子交換等單元，去除生物性物質活性之單元主要為消毒。以下乃針對再利用用途所需之技術加以說明。

表6 各類再利用類別所需之水再生技術單元技術單元與

去除污染物

再利用類別

水再生技術單元去除 SS 及膠體去除溶解性有

機物去除 SS、膠體、溶解性物質及生物性物質

去除生物性物質過濾 MF/UF 吸附氧化逆滲透(RO) 電透析

(ED) 離子交換 (IE) 消毒 1. 工業利用

　●冷卻＋＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋　●鍋爐 ( 鍋爐給水與鍋爐水

水質標準 ) ＋ / －＋＋＋＋＋＋＋

　●製程＋＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ 2. 農業利用

　●灌溉 ( 灌溉用水水質標準 ) ＋＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋　●養殖＋＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ / －＋ 3. 環境利用

　●河川補充－－－－－－－－

　●水庫補充＋ / －＋＋ / －＋ / －＋＋＋＋

　●地下水補注 ( 污水經處理後注入地下水體水質標準 )

＋ / －＋＋ / －＋ / －＋＋＋＋

4. 生活次級利用

　●沖廁 ( 建築物生活污水回

收再利用建議事項 ) ＋＋ / －－－－－－＋

　●景觀、澆灌灑水、洗車及清洗地板 ( 建築物生活污水回收再利用建議事項 )

＋＋ / －－－－－－＋

＋: 表示欲符合再利用標的水質之基本技術單元。

＋/－: 表示欲符合再利用標的水質必須考量選用之技術單元。

－: 表示欲符合再利用標的水質非必要之技術單元。

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1. 工業利用

冷卻用水通常為一般傳統工業用水之大宗，再生水利用於冷卻用途時，需考量之問題包括冷卻系統的結垢(Scaling)、腐蝕 (Corrosion) 及生物滋長堵塞 (Biofouling) 等問題。結垢主要是碳酸鈣及磷酸鈣所造成。而腐蝕可藉由TDS( 氯、銨鹽 ) 之管制而控制，尤其是銨鹽對銅管腐蝕性強。生物滋長則是冷卻水營養物質(BOD5、氮及磷) 過多所造成。

鍋爐用水水質標準主要需視鍋爐壓力而有所不同，壓力越大水質需求越高。當壓力越大時，硬度（Ca²⁺、Mg²⁺）需被要求更低，以防鍋爐結垢，影響熱傳。另外碳酸鹽鹼度在高溫下易釋出CO2，是主要鍋爐腐蝕之原因之一。

水再生利用於製程用水時，會因業別有許多差異，較無法建議統一之水質標準，較適合之工業別如染整、紙漿、化工及柏油等業別，可以不同之製程規範其用水標準。

以再生水回收於工業冷卻上使用，所須考量之重點在於積垢造成效率下降問題，就水質項目而言，pH、總鹼度、總硬度為經常被規範之整合性水質指標項目，

硫酸鹽、氯化物、二氧化矽、鐵、錳等則為經常被規範之特定性水質指標項目。無機物質濃度為再生水回收工業冷卻使用所需考量之一重要項目，TDS 與導電度均為規範總體無機成分之指標，經常擇一規範之。

生活污水處理廠放流水中，一般較無重金屬殘留問題，油脂及界面活性劑濃度均甚低，典型放流水pH 值介於 6.7~7.9，屬中性，部分污水處理廠截流工業區廢水進行處理，將使其導電度和總溶解固體濃度略高，惟一般不超過1,000 μS/cm。在重金屬與兩性元素方面，一般放流水以鈉和鉀檢出濃度最高，其次則為鋁、鐵和錳，

各類有毒重金屬多半在放流水標準個別管制限值的1% 以下或未測得。工業廢水處理廠放流水中，在導電度與總溶解固體方面，因各廠製程與純水系統的再生清洗所使用的硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等均排放至放流水中，使得導電度一般超過2,000 μS/cm

（總溶解固體濃度約1,000 至 1,500 mg/L），其中又以一價離子為大宗，無法以加藥軟化或結晶軟化等方式去除，需採用逆滲透膜等方式除鹽，方可符合相關水質標準。

生活污水再生回收至冷卻使用時，一般之TDS 與導電度均能符合建議值之要求，建議可採用砂濾、活性碳及消毒之處理程序。但以工業廢水再生回收至冷卻使用時，TDS 與導電度經常超出規範建議值，離子成分之去除成為關鍵因子，故逆滲

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透及電透析技術必須考量選用。回收再利用作為製程使用時，一般性清洗使用可考慮與冷卻相同之處理流程，若考量水質需符合自來水水質標準，以作為相關製程之原水時，則逆滲透、電透析或離子交換技術則成為必要之選項。若考量回收再利用作為鍋爐用水時，則MF/UF、吸附或氧化、逆滲透或電透析或離子交換等技術均需納入選用。

2. 農業利用

農業利用包括灌溉及養殖，比較一般生活污水放流水水質與灌溉用水水質標準，一般項目皆可合乎灌溉用水水質，總氮、電導度、硫酸鹽、氯化物等為必須加以考慮之項目，尤其總氮濃度成為再利用之限制條件。此外在灌溉用水質標準中另有一項指標為電導度750 μS/cm 之限值，就絕大多數之工業區污水處理廠而言，因其廢水性質複雜，且在處理過程中經常添加混凝劑或膠凝劑，導致其放流水中電導度之值達到2,000 ～ 3,000μS/ cm 以上，而欲降低電導度之值，則需仰賴處理費用較高之逆滲透、電透析或離子交換技術。多數都市污水處理廠之排放水中，其電導度之值可保持在500 ～ 700 μS/ cm，仍可符合標準。

含氮及含磷物質方面，除有截流工業區廢水之都市污水處理廠外，一般放流水總氮濃度約為10 mg/L，總磷濃度則遠低於 10 mg/L ，具除磷程序之處理廠放流水之磷濃度甚至低於1 mg/L。再生水作為農業用途時，不論是灌溉或養殖，相較於「灌溉用水水質標準」，其最主要問題為含氮量偏高，各廠放流水總氮濃度均遠高於灌溉用水水質標準規範之3 mg/L。採用營養鹽生物處理程序 (Biological Nutrient Removal, BNR)，以進一步降低氮磷濃度，成為再利用於灌溉之必要程序。部分工業區廢水處理廠總氮和總磷濃度偏高，總氮常見來源包含氨水、氟化銨、顯影劑、去光阻劑等含氮藥劑，總磷來源主要則為鋁蝕刻液之磷酸，主要為正磷酸鹽，少數為電鍍用之焦磷酸鹽或聚磷系抗垢劑等。

此外，鈉吸收率則因一般污水處理廠放流水中，鹽分之濃度屬中等，總固體物 TDS 在 500mg/L 以下，鈉吸收率雖高，但鹽分濃度低或中等者，仍不造成危害。

綜合而言，以生活污水再生回收至灌溉使用時，污水處理廠必須具備營養鹽生物處理程序，以降低水中之總氮濃度，且需掌握重金屬、TDS 及相關離子濃度之變化，以確保導電度能符合灌溉用水標準，在適當管理下，建議可採用砂濾及消毒之處理程序，若無法符合灌溉用水水質標準時，則需考量選用MF/UF、逆滲透或電透

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析或離子交換等技術，但其成本將成為灌溉之重大負擔，雖技術上可符合標準之要求，但實務上並不容易執行。以工業污水再生回收至灌溉使用，因工業製程程序變化大，且添加成份複雜，並不建議回收至農業灌溉使用。

3. 環境利用

環境利用包括河川補充、水庫補充及地下水補注等用途。依據水污染防治法規定，排放廢( 污 ) 水於地面水體者，應符合放流水標準。亦即，符合放流水標準之排放水均可作為河川補充或保育之用水。

考量以生活污水再生作為注入地下水之水源時，於一般水質項目中，二級放流水水質均能符合其標準值，總溶解性固體物濃度與標準管制值標準接近，應加強檢測與掌握。有機物項目中，污水經處理後注入地下水體水質標準規定BOD5及ABS 濃度需小於1 mg/L 及 0.5mg/L，相較於放流水標準之 BOD5及ABS 規定 30 mg/L 及 10mg/L 規定較嚴格，以一般二級處理方式無法達到此標準之要求。無機物項目中，

亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、氨氮、氟化物及許多特定金屬離子及有機成份等項目，均需藉由高級處理程序，方能達到所要求之水質標準，MF/UF、吸附或氧化、逆滲透或電透析或離子交換等技術均需納入選用。考量再生水作為水庫補充用水，提供間接飲用用途時，其處理流程亦需將MF/UF、吸附或氧化、逆滲透或電透析或離子交換等技術納入選用。

4. 生活次級利用

以生活污水再生回收作為澆灌、沖廁、景觀、親水等生活次級利用，比較環保署建築物生活污水回收再利用建議事項水質標準與一般污水處理廠放流水之水質，

各廠放流水僅大腸菌類濃度較高，需進一步提升殺菌效能，以符合水質標準要求，

惟規定大腸菌類濃度不得檢出，加氯、臭氧或紫外線消毒單元之選用甚為重要。若廢污水中若有濁度偏高之情形，建議可由過濾或MF/UF 單元降低水中濁度或是以懸浮顆粒型態存在之有機物與氮磷物質，亦可以減少微生物後續孳生。以生活污水再生回收作為澆灌、沖廁、景觀、親水等生活次級利用時，處理流程考慮之技術單元以過濾及消毒為主。

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3.4 典型技術應用

3.4.1 Title 22 典型技術

美國加州廢水再生準則(The State of California Wastewater Reclamation Criteria, Title 22) 對於二級放流水經再生以符合「不受限制使用」之要求，所提之高級處理流程為混凝/ 過濾接續加氯消毒 / 脫氯，以符合 0 FC/100 mL 之要求，對於混凝 / 過濾單元相關選用流程配置如圖3 所示。圖中所提之過濾單元可以任何相當功能之過濾技術替代，如表7 所示。

圖3 Title 22 典型技術之混凝/過濾選用流程表7 功能相當之過濾替代技術

直接過濾 A. 混凝 / 過濾 ; B. 浮除 / 過濾生物過濾 ( 脫硝 )

連續過濾去除懸浮固體物

A. 去除懸浮固體物及 / 或磷沈澱

去除去除硝酸鹽

非連續過濾 B. 去除懸浮固體物

活性碳吸附微量污染物 ---

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於加州Title 22 規定中，符合以下條件，可以免設置混凝單元，即過濾單元進流水濁度不超過2 NTU、進流水被連續監測、進流水濁度不超過 5 NTU( 限定在一良好設計與操作之活性污泥廠)、且當過濾單元出流水濁度高於 5 NTU 時，具自動啟動化學藥品添加或控制設施。對於加氯消毒單元，Title 22 規定，可以其他相同功能之技術單元替代。

3.4.2 雙薄膜典型技術

薄膜程序能將水再生至極高品質，適合所有用途，特別是逆滲透程序，自70 年代開始已用於污水之再生程序。高的薄膜積垢潛勢為此程序最被關心之重點，傳統薄膜前處理以膠凝、石灰沈降、重碳化沈降及重力過濾為主，在小型系統中，則有線上混凝、二段壓力過濾及濾管之使用，目前，前處理單元則被MF/UF 所取代，其能提供更佳之水質、簡易操作與降低空間需求。

在典型流程上，二級放流水先進流至MF/UF 系統，接著才進入 RO 薄膜與 UV 消毒系統。 MF/UF 系統在於去除顆粒性物質與大的膠體以降低 RO 薄膜之積垢，

MF/UF 系統亦提供去除細菌、病毒及其他如胞子等生物性污染物之機會。在 RO 薄膜，微細之膠體與溶解性物質被去除，如二價離子與部分一價離子，消毒單元則設置於配水再利用前。

雙薄膜技術回收再利用之等級相當高，可應用於地下水補注、直接與間接飲用、微電子產業程序用水及鍋爐用水等用途上。薄膜系統被認定為具”多重阻隔保護”之系統，以重複又獨立之阻隔對特定之物質加以分離，配合系統之監測計畫，

將能對特定污染物之風險降至最低。當然，多重阻隔保護系統之觀念並不限於水再生程序本身，對於進流水源之選擇、保護與監測，管理與監測產水之品質亦為重點。

四、結語

隨著極端氣候發生頻率之增加，台灣及全世界均面臨更嚴苛的缺水威脅，面對缺水問題，如將廢( 污 ) 水處理廠之放流水視為新興水源，納入成為水資源之一環，

將成為我國穩定供水之重要助力。水再生技術為落實新興水源發展之重要環節，水再生技術之選用具目標導向性，再利用之用途將主導所需之主要技術類型或系統，

故於技術評估上需依工業用水、農業用水、環境用水、生活次級用水等類別，考量

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廢污水特性，進行評估，且由於廢污水水質變動大，故進流水質管理與操作應變掌控亦成為技術成功應用之關鍵，對於尚未能掌握水質特性之廢水，建議除理論評估外，亦應進行模型廠實證評估，以確保技術之可行，並可作為成本效益分析之基礎。

參考文獻

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[2] 下水道工程學，歐陽嶠暉編著，2008。

[3] 水再生利用法令競合及國外相關制度研究(2/2)，經濟部水利署，民國99年12月。

[4] 莊順興，廢(污)水回收再利用技術評估系統介紹，新生水水源開發推動成功案例分享研討會，財團法人中技社，民國100年7月。

[5] EUROPEAN COMMISSION, Water Reuse System management Manual, AQUAREC.

2006.

[6] Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, Metcalf & Eddy Inc., McGraw-Hill Book Company, 2003.

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工業廢水廠內回收再利用

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設備實績說明

曾震雄

¹

何燦穎

²

趙幼梅

³

蘇禎勳

⁴

　李添德

⁵

劉振中

⁶

林發恩

⁷

　柳逸軒

⁸

陳忠義

⁹

1. 處長中國鋼鐵股份有限公司公用設施處 2. 總經理　中宇環保工程股份有限公司 3. 副處長中龍鋼鐵股份有限公司環境保護處 4. 主任中國鋼鐵股份有限公司動力工場 5. 副主任中國鋼鐵股份有限公司動力工場 6. 課長中國鋼鐵股份有限公司動力工場二課

7. 水務技術研發處經理　中宇環保工程股份有限公司 8. 股長中國鋼鐵股份有限公司動力工場二課

9. 水務技術研發處工程師　中宇環保工程股份有限公司

摘要

近年來由於薄膜技術日漸成熟，在廢水回收的實廠應用已有相當多成功的例子，

但由於不同的行業別或同一行業不同的工廠其廢水的特性差異很大，不同的回收水用水標的會有不同的設計考量，而不同的處理單元也有其處理瓶頸，因此，處理流程設計需要經過詳細的水質資料收集及分析研判，最好是能透過PILOT TEST 來求取相關設計參數。

中鋼集團近年來積極投入廢水回收的相關應用及研發工作，目前運轉中的 13,500 CMD 工業廢水純化場，針對廢水水質先評估其可行性，接著分別組裝小型 MF + RO 及 UF+RO 的 PILOT TEST 來篩選合適的處理單元及收集設計參數，再放大興建一UF+RO 中型試範模廠，以驗證處理單元的各項設計及操作參數，最後決定規劃設置本工業廢水純化場，文中會對各階段進行詳細說明。

藉由兩階段模型廠實際運轉狀況，可知中鋼內工業廢水回收確實可行，但實廠運轉後，發現廢水變異性極大，且偶爾發生之突發性水質異常狀況，導致需要相對

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之處理方法；而又因廢水特性，使UF 處理後之廢水仍易孳生細菌，造成 RO 運轉上之瓶頸。文中針對曾經遇之異常狀況，以及RO 機組因細菌孳生快速而影響性能，

說明其經過及因應措施。

由於本廢水純化場配合鍋爐用純水需求增加，將廢水回收製程擴展，由原先規劃產出RO 水，提高產水水質至鍋爐用純水，大幅提升產水效益，並配合區域能源整合，對外售蒸汽產能提升亦有所貢獻。當然，藉由本廢水純化場之興建、運行，

宣示中鋼公司於節水及減排執行上之決心，也望能藉此提高公司企業形象。

一、前言

水資源匱乏及污染是21 世紀人類共同面臨的大問題。歐、美等已開發國家在水資源的利用上可分為兩大面向，分別是飲用水的高級處理化及廢水回收的實用化，

各建有相當多大型的案例，國內在因應未來嚴峻的水資源短缺及污染的問題，政府相關單位、產業界及研究單位近年來已積極開發各種處理技術並進行實廠化的建立。中鋼公司因應水資源的日漸珍貴，多年前即著手針對各廠排放廢水進行可回收的評估，由於薄膜技術已日漸成熟，在廢水回收的實廠應用上已有相當多成功的例子，因此，一開始在評估階段即鎖定以薄膜處理的方向來進行規劃。基本流程的組合以薄膜過濾後接RO 為處理核心，先建立各股主要廢水的水質及水量基本資料，

評選最有回收效益的廢水，並以電腦模擬評估，計算出回收率及可回收水量，接著經由第一階段UF + RO 的小試模型實驗 (RO 產能為 1 CMD)、第二階段 300 CMD 之移動式UF/RO 薄膜模組進行 scale-up 之中型放大實驗，運轉半年驗證確實可行後，

決定興建本工業廢水純化場，日回收水量13,500 立方米，其中 9,000 立方米回收水將經離子交換系統製成純水供作汽電廠高壓鍋爐補充水，4,500 立方米供動力場自來水補充水水源。

1.1廢水回收推動歷程

本計畫中鋼公司針對不同生產過程中產生的廢水進行可回收性評估共分為三階段進行，目標是回收總用水量的5~10%。由於薄膜技術的成熟度高，已有許多應用於廢水回收之實廠案例。因此，第一階段本計畫即鎖定以薄膜處理的方向來進行規劃，系統架構即設定以RO 為處理核心，再輔以其它前處理設備來設計整體製程，

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透過中鋼研究發展處新材料研發處淨水技術小組協助，先進行分析各股主要廢水，

收集相關水質及水量之基本資料，再由中宇統整RO 膜廠商及抑垢劑廠商的軟體先進行模擬評估，並依初步評估的可回收率及可回收水量評選最有回收效益的廢水進行第二階段的模型實驗(PILOT TEST)。模型實驗共進行了超過 6 個月，以兩組分別採用UF( 負壓浸入式 )/RO 及 MF( 正壓管殼式 )/RO 的小試模廠進行同步試驗，配合所獲得的模型實驗結果進行初步實廠化的技術性及經濟性的可行性評估，初步結果均屬可行。經評估後得知UF/RO 及 MF/RO 兩套設備設置及維護費用相當，且產水穩定性則屬UF/RO 系統較佳，唯本計畫需建置回收水量超過 10,000CMD，為求更精確求取系統設計及操作參數、並估算放大設計之初設費及操作維護費以降低實廠化的風險，故在第三階段即規劃以UF/RO 為主架構，進行移動式 UF/RO 薄膜模組 SCALE-UP 之放大實驗，RO 出水量可達 300 CMD，以驗證各處理單元的設計及操作是否合適，同時以長期運轉來進行操作條件的優化，以降低運轉成本及未來實廠營運風險^[1]。

在經濟可行性的分析中，分別針對在可用之有限面積及合理回收率下的不同容量之設備初設費、操作維護費、回收水回用作離子交換樹脂純水系統所能節省的自來水費、良好水質所節省的再生相關藥品及用水等費用等，進行直接經濟效益評估，最後評估以設置回收4,500CMD RO 水及 9,000CMD 去離子純水為最合適，共計回收13,500CMD 回收水。

1.1.1 小型模型實驗階段

本階段回收系統主要以薄膜過濾作為RO 的前處理單元，為兼顧設備供應商的技術能力、市場接受度及經濟可行性，規劃第一組系統如圖1，使用壓力式 Hollow Fiber MF 及 3 支 RO 膜，另一組系統如圖 2，選用浸入式 UF 前處理單元後續以一支 RO 膜管來模擬，進行平行對照實驗。

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圖1 壓力式MF + RO 模試系統圖2 負壓浸入式UF + RO 模試系統 1.1.2中型試示範廠階段

由於小型模廠與放大系統在運行條件必會有所差異，為降低放大設計至實廠之風險，而設置本中型示範廠來驗證處理單元其各項設計及操作參數是否合適，使未來工程化設計能更符合實際需求。本階段UF 單元設計產水量可達 500 CMD、RO 單元設計產水量可達300 CMD，自 2006 年 2 月正式運轉已超過五年以上，目前仍正常運轉中，主要目的是要長期追蹤UF 與 RO 薄膜的效能及使用壽命，圖 3 為示範廠系統示意。

圖3 300 CMD UF + RO 示範廠 3

之設備初設費、操作維護費、回收水回用作離子交換樹脂純水系統所能節省的自來水費、良好水質所節省的再生相關藥品及用水等費用等，進行直接經濟效益評估，最後評估以設置回收 4,500CMD RO 水及 9,000CMD 去離子純水為最合適，共計回收 13,500CMD 回收水。

1.1.1 小型模型實驗階段

本階段回收系統主要以薄膜過濾作為 RO 的前處理單元，為兼顧設備供應商的技術能力、市場接受度及經濟可行性，規劃第一組系統如圖 1，使用壓力式 Hollow Fiber MF 及 3 支 RO 膜，另一組系統如圖 2，選用浸入式 UF 前處理單元後續以一支 RO 膜管來模擬，進行平行對照實驗。

圖1 壓力式 MF + RO 模試系統圖 2 負壓浸入式 UF + RO 模試系統

1.1.2 中型試示範廠階段

由於小型模廠與放大系統在運行條件必會有所差異，為降低放大設計至實廠之風險，而設置本中型示範廠來驗證處理單元其各項設計及操作參數是否合適，使未來工程化設計能更符合實際需求。本階段 UF 單元設計產水量可達 500 CMD、RO 單元設計產水量可達 300 CMD，自 2006 年 2 月正式運轉已超過五年以上，目前仍正常運轉中，主要目的是要長期追蹤 UF 與 RO 薄膜的效能及使用壽命，圖 3 為示範廠系統示意。

4

圖3 300 CMD UF + RO 示範廠

1.1.3 廢水純化場實廠

13,500CMD 之廢水純化場已於 2009 年 9 月完工投產，其將原先經一、二級處理後之合格工業廢水放流水，泵送至本場浸入式的 UF 系統，經 UF 系統幾乎可去除廢水中所有的微生物、蛋白質及 S.S，再經 RO 去除水中剩餘的雜質及鹽類後，

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

圖4 13,500 廢水回收廠 30

新生水　　源開發

推動

成功案例分享

(41)

中鋼公司工業廢水回收設備實績說明

1.1.3廢水純化場實廠

13,500CMD 之廢水純化場已於 2009 年 9 月完工投產，其將原先經一、二級處理後之合格工業廢水放流水，泵送至本場浸入式的UF 系統，經 UF 系統幾乎可去除廢水中所有的微生物、蛋白質及S.S，再經 RO 去除水中剩餘的雜質及鹽類後，可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔 / 陰塔 / 混床製程後，產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

圖4 13,500廢水回收廠

二、原水水質特性

中鋼公司在四階擴建完成後每日補充自來水量約達15 萬立方公尺，廢水排放量約45,000 CMD，依製程產出的廢水可區分為有機性及無機性廢水，中鋼為一貫作業煉鋼廠，無論煉鐵、煉鋼或軋鋼，皆須用水以滿足冷卻除銹、潤滑或洗塵等不同用 3

之設備初設費、操作維護費、回收水回用作離子交換樹脂純水系統所能節省的自來水費、良好水質所節省的再生相關藥品及用水等費用等，進行直接經濟效益評估，最後評估以設置回收 4,500CMD RO 水及 9,000CMD 去離子純水為最合適，共計回收 13,500CMD 回收水。

1.1.1 小型模型實驗階段

本階段回收系統主要以薄膜過濾作為 RO 的前處理單元，為兼顧設備供應商的技術能力、市場接受度及經濟可行性，規劃第一組系統如圖 1，使用壓力式 Hollow Fiber MF 及 3 支 RO 膜，另一組系統如圖 2，選用浸入式 UF 前處理單元後續以一支 RO 膜管來模擬，進行平行對照實驗。

圖1 壓力式 MF + RO 模試系統圖 2 負壓浸入式 UF + RO 模試系統

1.1.2 中型試示範廠階段

由於小型模廠與放大系統在運行條件必會有所差異，為降低放大設計至實廠之風險，而設置本中型示範廠來驗證處理單元其各項設計及操作參數是否合適，使未來工程化設計能更符合實際需求。本階段 UF 單元設計產水量可達 500 CMD、RO 單元設計產水量可達 300 CMD，自 2006 年 2 月正式運轉已超過五年以上，目前仍正常運轉中，主要目的是要長期追蹤 UF 與 RO 薄膜的效能及使用壽命，圖 3 為示範廠系統示意。

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圖3 300 CMD UF + RO 示範廠

1.1.3 廢水純化場實廠

13,500CMD 之廢水純化場已於 2009 年 9 月完工投產，其將原先經一、二級處理後之合格工業廢水放流水，泵送至本場浸入式的 UF 系統，經 UF 系統幾乎可去除廢水中所有的微生物、蛋白質及 S.S，再經 RO 去除水中剩餘的雜質及鹽類後，

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

圖4 13,500 廢水回收廠

4

圖3 300 CMD UF + RO 示範廠 1.1.3 廢水純化場實廠

13,500CMD 之廢水純化場已於 2009 年 9 月完工投產，其將原先經一、二級處理後之合格工業廢水放流水，泵送至本場浸入式的UF 系統，經 UF 系統幾乎可去除廢水中所有的微生物、蛋白質及S.S，再經 RO 去除水中剩餘的雜質及鹽類後，

可產出13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

圖4 13,500 廢水回收廠

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(42)

途之需求。各用水系統經物理單元處理後，循環再使用。排放之廢水，則分別由收集系統匯集至不同之廢水處理設施處理，圖5 為中鋼廢水系統方塊流程示意圖及選定之回收點，表1 為各股廢水回收水源的水質水量資料。

2.1 廢水來源：

依廢水性質及處理方式區分為三類：

性質及處理來源

1. 生化廢水 ( 採生化處理 ) 煉焦廢水及衛生污水。

2. 冷軋廢水 ( 採物理化學處理 ) 酸洗廢水、電解清洗廢水、軋延廢水及連續退火線廢水。

3. 冷卻及洗塵廢水 ( 採物理處理 ) 高爐及轉爐洗塵廢水、其他冷卻系統排放水。

2.2處理設施：

中鋼主要處理設施如下：

處理設施水處理場

1. 生化廢水處理設施生化廢水處理場

2. 冷軋廢水處理設施 #1CRM、#2CRM 冷軋廢水處理場

3. 冷卻及洗塵廢水處理設施軋鋼廠直接冷卻水系統、高爐及轉爐洗塵水系統。

圖5 廢水處理系統方塊示意圖

32

內文_推動新生水水源開發#3_17x23cm.indd 32 2011/11/7 下午 02:16:58

內文_推動新生水水源開發#3_17x23cm.indd 1 2011/11/3 上午 11:07:15

財團法人中技社董事長 潘文炎 100 年 10 月

台灣水環境再生協會 名譽理事長 歐陽嶠暉 100 年 9 月

目錄 Content

第一篇 系統評估

廢污水回收再利用技術評估 莊順興 ���������� 3

第二篇 工業廢水廠內回收再利用

中鋼公司工業廢水回收設備實績說明

曾震雄、何燦穎、趙幼梅、

蘇禎勳、李添德、劉振中、

林發恩、柳逸軒、陳忠義

����������������������������� 27 南亞電路板公司廢水回收再利用案例分享

李後昆、葉俊克、陳志耕 �� 49

煉油廠低鹽廢水回收案例

劉昌振、黃文宗、黃瓊昌、

陳健安 ���������� 61

台灣中油公司林園石化廠廢水回收系統簡介

涂茂園、張士元、王振欽、李念崎、

李文毅、溫德財、蔡榮輝 ��� 79

南竿三期海淡廠 BTO 案之興建及營運綜合研析

王文山、吳炯達、張維釗、蔡仲育

�������������������������������101 民間參與增建馬公 5,500 噸海水淡化廠興建及營運案之案例分享

陳福田、林岳、黃靖修、魏維國

���������������������������� 117

第四篇 跨區域廢 ( 污 ) 水回收再利用

楠梓加工出口區再生水模型廠廢水回收再利用案例分享

沈榮津、戴瑞卿、沈龍志、嚴小梅、

黃俊仁、王炳琳、黃仕憲、張振章、

王曉明、黃淑君 ����� 133

台中福田水資源回收中心水再生利用案例分享 陳筱華 �� 153

附 錄

100 年 8 月 25 日「氣候變遷下之水資源調適－推動新生水水源開發」論壇 發 言紀要 ������������������������� 183

評估

莊順興

朝陽科技大學環境工程與管理系

摘要

一、前言

二、廢污水回收再利用技術評估系統架構

三、廢(污)水回收再利用技術評估系統

四、結語

參考文獻

工業廢水廠內回收再利用

設備實績說明

曾震雄

何燦穎

趙幼梅

蘇禎勳

李添德

劉振中

林發恩

柳逸軒

陳忠義

7. 水務技術研發處經理 中宇環保工程股份有限公司 8. 股長 中國鋼鐵股份有限公司動力工場二課

9. 水務技術研發處工程師 中宇環保工程股份有限公司

摘要

一、前言

1.1.1 小型模型實驗階段

1.1.2 中型試示範廠階段

1.1.3 廢水純化場實廠

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有 離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

推動

中鋼公司工業廢水回收設備實績說明

二、原水水質特性

1.1.1 小型模型實驗階段

1.1.2 中型試示範廠階段

1.1.3 廢水純化場實廠

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有 離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

產製鍋爐用純水，再泵送回動力工場使用。

財團法人中技社董事長潘文炎 100 年 10 月

台灣水環境再生協會名譽理事長歐陽嶠暉 100 年 9 月

第一篇　系統評估

廢污水回收再利用技術評估莊順興 �� 3

第二篇　工業廢水廠內回收再利用

�� 27 南亞電路板公司廢水回收再利用案例分享

陳健安 �� 61

李文毅、溫德財、蔡榮輝 �� 79

��101 民間參與增建馬公 5,500 噸海水淡化廠興建及營運案之案例分享

�� 117

第四篇　跨區域廢 ( 污 ) 水回收再利用

王曉明、黃淑君 �� 133

台中福田水資源回收中心水再生利用案例分享陳筱華 �� 153

附錄

100 年 8 月 25 日「氣候變遷下之水資源調適－推動新生水水源開發」論壇發言紀要 �� 183

　李添德

　柳逸軒

7. 水務技術研發處經理　中宇環保工程股份有限公司 8. 股長中國鋼鐵股份有限公司動力工場二課

9. 水務技術研發處工程師　中宇環保工程股份有限公司

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，

可產出 13,500 CMD 的 RO 水，其中 4,500 CMD 的 RO 水供給動力工場，做為原有離子交換樹脂系統之原水；另 9,000 CMD 的 RO 水經本場陽塔/陰塔/混床製程後，