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樗储程
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1 楠梓加工區放流水回收再利用技術經驗交流京華工程顧問 ( 股 ) 公司總工程師張振章 2011/04/13

2 簡報內容壹貳參背景說明計畫說明技術經驗交流 2

3 壹背景說明 3

4 1-1 背景說明 - 科威特 Doha Sulaibiy a Ardiy a 科威特蘇賴比亞 (Sulaibiya) 2004/11 完成生活污水回收廠之興建, 將生活污水處理廠的放流水予以回收再利用使用超過濾 (UF) 與逆滲透 (RO) 薄膜技術, 把廢水水中的微生物 / 懸浮固體和絕大部份的鹽分雜質予以濾除, 再生水的水質達到飲用水的品質, 回收再利用到農業 / 工業用途或水庫與地下水之補注, 第一期處理量 37.5 萬噸 / 日, RO 回收率 85%, 產水 311,250 CMD, 整廠回收率 83%, 第二期擴建至 60 萬噸 / 天 4

1-2 背景說明 - 新加坡 NEWater Plant Start-up RO production (m3/d) RO Q'ty (pcs) RO manufacturer Bedok demo 2000 10,000 624 Nitto

Kranji I 2002 40,000 2,555 Nitto Denko/Hydranautics Kranji II 2006 16,000 1,022 Woongjin Kranji II+ 2007 26,000 1,778 Woongjin

5 1-2 背景說明 - 新加坡 NEWater Plant Start-up RO production (m3/d) RO Q'ty (pcs) RO manufacturer Bedok demo , Nitto Denko/Hydranautics Bedok I ,000 2,044 Nitto Denko/Hydranautics Bedok II , (16 inch) Nitto Denko/Hydranautics Kranji I ,000 2,555 Nitto Denko/Hydranautics Kranji II ,000 1,022 Woongjin Kranji II ,000 1,778 Woongjin Seletar ,000 1,449 Nitto Denko/Hydranautics Ulu Pandan ,000 9,100 Nitto Denko/Hydranautics Changi ,000 13,860 Toray 5

1-3 背景說明 - 中鋼中鋼啟用廢水純化廠聯合報記者謝龍田 / 高雄報導 2009.09.30 04:11 am 中鋼廢水純化廠昨天啟用 ( 圖 / 中鋼提供 ) 中鋼公司 96 年投資 5.

6 1-3 背景說明 - 中鋼中鋼啟用廢水純化廠聯合報記者謝龍田 / 高雄報導 :11 am 中鋼廢水純化廠昨天啟用 ( 圖 / 中鋼提供 ) 中鋼公司 96 年投資 5.4 億元興建的工業廢水純化廠昨天啟用, 每天可產製 1 萬 3,500 噸再生水, 水質達超純水水準, 可直接用於發電鍋爐, 大大節省水資源 ; 中鋼水資源運用再創新頁中鋼生產部門副總經理高東生說, 充足的水源與穩定的水質是企業維持穩定生產創造利潤的基本要素, 水費雖是企業經營不可忽視的成本, 但若水量不足或水質惡化, 導致工廠減產或停工, 損失恐怕不是企業所能承受的中鋼是一貫化作業煉鋼廠, 需要大量的水來進行冷卻除鏽及洗塵等必要程序提高水資源的有效利用一直是中鋼努力的課題, 節水專案不斷歷經四階段擴建至今, 中鋼產能及加工層次不斷提升, 整體用水回收率逾 97%, 不輸國外先進鋼廠 92 年起, 中鋼評估以薄膜過濾逆滲透或電透析等高級處理技術來回收利用廢水的可行性經系列實驗現場小型模場試驗及實場大型化量產, 中鋼驗證廢水採用薄膜系統處理後的回收水, 水質比自來水好, 進一步純化回用於鍋爐做為補充水, 經濟效益更佳 6

7 1-3 背景說明 - 中美和 7 7

8 1-4 背景水質 -1 排放水特性探討 1. ph 約 7.46~8.01 左右, 屬於中性水質 2. 導電度變化大, 約 1,735~3,220 µs/cm 3. 氨氮含量變化不大, 約 10.9~14.7 ppm 4. SS 變化大, 約 17.3~48.5 mg/l 5. 濁度變化性大, 約 8~39.9 NTU 6. 鹼度不高, 約 139~199 ppm as CaCO 3 7. 矽酸鹽 (silica) 含量低, 約 7.3~11.3 ppm 8. 硫酸鹽 (SO 4 2- ) 含量較高, 這是本區放流水的特色 9. F - Cl - Fe 2+ Ca 2+ Mg 2+ 含量都不算高, 但變化大 10. COD 含量不算高, 約 46.8~73.3 ppm 整體評估 : 排放水可回收且預期因為兩價離子含量較多因此產水水質佳 UF/RO 系統可能承受水體瞬間變化且富含細微顆粒 SS 衝擊頇加強前處理增加 Buffer 容量與適量加藥處理 8

9 1-4 背景水質 -2 排放水粒徑分析 Sample Name:raw0901 File Name:raw. dts SOP Name:Manual measurement settlings Measurement Date and Time:2008/09/27 PM 04:37:22 Record 1:raw0901 9

10 1-4 背景水質 -3 不同放流水水質特性放流水來源民生污水處理廠放流水揚水站放流水 ph EC (µs/cm) 1,702 1,743 濁度 (NTU) µm 濾紙過濾後濁度 (NTU) µm 濾紙過濾後濁度去除率 (%) 96.5% 62.5% 取樣日期 :2008/09/29 10

11 貳計畫說明 11

12 2-1 計畫目標本案楠梓加工出口區水再生利用模型廠建置及驗證計畫, 係以園區綜合性工業廢 ( 污 ) 水處理回收再利用於事業製程用水, 建置一座再生水每日產水量 1,800 噸之模型廠計畫內容分四階段執行, 各階段任務內容為 97 年前置作業階段 98 年設計階段 99 年建廠階段 100 年營管運轉階段為能驗證廠商順利使用再生水, 本計畫另規劃再生水安全性控管工作, 以解決廠商端使用問題再生水屬低導電度軟水, 並要求作為非接觸用水 12

13 2-2 計畫內容 -1 楠梓加工出口區水再生利用模型廠建置及驗證計畫一再生水模型廠技術顧問計畫目的 : 確保廢水回收再利用技術可行期程 :97/11~100/12 工作內容 : (1) 98 年 2 月技術顧問公司確認技術可行 (2) 98 年底完成模型廠招標 (3) 99 年底完成模型廠監造 (4)100 年底完成營運管理驗證二再生水模型廠建置操作計畫目的 : 建置一座再生水模型廠, 進行營運操作測試及驗證期程 :98/12~100/12 工作內容 : (1) 99 年底完成模型廠建置 (2) 100 年 1 月開始產出每日 1,800 噸再生水 (3) 100 年底完成階段性操作營運 13

2-2 計畫內容 -2 一再生水模型廠技術顧問計畫藉由模型廠驗證再生水製造與利用可行性, 開發新興水資源永續再利用 1. 背景水質調查, 完成預備實驗測試 2. 開列模型廠標案綱要規範與基本設計 3. 模型廠建置之施工監督 4. 針對階段性營管進行調整測試評估安全操作模式 5. 驗證模型廠最佳操作條件技術與研究結果相關報告撰寫 6.

14 2-2 計畫內容 -2 一再生水模型廠技術顧問計畫藉由模型廠驗證再生水製造與利用可行性, 開發新興水資源永續再利用 1. 背景水質調查, 完成預備實驗測試 2. 開列模型廠標案綱要規範與基本設計 3. 模型廠建置之施工監督 4. 針對階段性營管進行調整測試評估安全操作模式 5. 驗證模型廠最佳操作條件技術與研究結果相關報告撰寫 6. 實廠 (10,000 CMD) 經濟可行性評估再生水安全性控管工作針對廠商用水端再生水用水系統, 進行原系統最佳化操作調整, 再生水水質監測建置安全防護機制解決再生水相關問題 1. 提昇現場專業操作人員操作效能, 建立 SOP 作業程序 2. 用水端系統最佳化調整驗證, 各階段連續監測紀錄 3. 追蹤比對水質差異項目, 特有物質去除狀況及影響瞭解 4. 建立線上即時監控機制, 設置安全控管系統 5. 研析產水率提高, 薄膜結垢控制因子及水質變化程度 6. 評估模型廠產水之經濟最佳化水質需求規範 7. 研提再生水使用經濟效益相關報告, 辦理成果發表會 14

15 2-2 計畫內容 -3 二再生水模型廠建置操作計畫 1. 承包商完成細設 2. 模型廠動工 ( 含膜 / 殼 / 泵設備訂購 ) 3. 完成模型廠土建 4. 模型廠單體試俥 5. 模型廠系統試運轉 6. 階段營管驗證 7. 完成階段營管驗證操作成果 15

16 2-3 處理水質條件模型廠進水水質上限未添加次氯酸鈉之海放水水質項目範圍單位 1 溫度 15~35 2 ph* 6.0~9.0 3 比導電度 (EC) <4,000 µs/cm 4 總硬度 <800 mg/l as CaCO 3 5 化學需氧量 (COD)* <300 mg/l 6 總有機碳 (TOC) <100 mg/l 7 懸浮性固體 (SS)* <150 mg/l 8 濁度 <50 NTU * 海放限值 16

17 2-4 回收再生水水質要求再生水規劃水質水質項目再生水飲用水標準單位 1 ph 5.5~ ~8.5 2 導電度 (EC) <200 µs/cm 3 總硬度 <10 <300 mg/l as CaCO 3 4 化學需氧量 (COD) <10 mg/l 5 總有機碳 (TOC) <5 mg/l 6 懸浮性固體 (SS) <3 mg/l 7 濁度 <0.2 <2 NTU 17

18 UF UF RO RO µm µm UF UF 2-5 模型廠質量平衡揚前水處加理壓設站備線上水質監測 1, ph 2. 導電度 3. 濁度 ( 用水端 ) 使用再生水事業 ( 甲乙丙 ) 濁度 < 10 NTU 4,500 CMD 1 * 2 * * 採樣點編號負壓正壓純水機前處理 (SF/AC) 冷卻水塔等次級用水 4 * 3 * 濁度 < 1 NTU 再生水模型廠保護濾心純水機 (2B3T or RO) RO RO 1,800 CMD 7 * 9 * 10 * 8 * RO 製程使用 (POU) 11 * 產水配水池 5 * 6 * 再生水中水道系統定期採樣檢測 1. 項目 2. 頻率線上水質監測 1, ph 2. 導電度 3. 濁度 18

19 2-6 計畫期程一前置作業階段四營運階段進行預備實驗完成預備實驗成果預備實驗成果發表用戶端安全測試驗證報告第一階段營管驗證操作成果第二階段營管驗證操作成果二設計階段完成模型廠基本設計總成果報告辦理統包商招標作業完成細部設計三建廠階段模型廠膜 / 殼 / 泵設備進場模型廠試運轉圖例說明已完成作業後續規劃作業

20 2-7 綠建築證書四項指標 1. 綠化量 2. 日常節能 3. 水資源 4. 污水垃圾減量 100/02/21~103/02/20 20

21 參技術經驗交流 21

22 3-1 現場照片 -1 纖維快濾桶槽安裝纖維快濾系統安裝完成中水道盲斷中水道試水 22

23 3-1 現場照片 -2 負壓 UF 拆封負壓 UF 開箱查驗負壓 UF 吊裝正壓 UF 架台進場 23

24 3-1 現場照片 -3 正壓 UF 安裝正壓 UF 設備完成 RO 架台進廠 RO 架台吊裝 24

25 3-1 現場照片 -4 RO 設備裝膜 RO 設備安裝完成結構體完成模型廠裝修完成 25

26 3-2 統包商模型廠建廠大事記決標本案完成簽約 ~ 完成假設工程 ( 既有植栽移植景觀花台打除整地施工圍籬工程告示牌及工棚等 ) 取得建築執照完成膜 / 殼 / 泵設備訂購建築結構體完成再生水處理單元 / 膜 / 殼 / 泵設備進場 26

27 3-2 統包商模型廠建廠大事記向台電公司提出用電申請完成設備機電及管線工程 ~ 進行單體試俥 ~ 進行系統試俥取得建築使用執照台電公司完成送電開始整廠功能試運轉 27

28 3-3 操作流程與說明 - 整廠所有處理設備單元, 除前處理設備 ( 纖維快濾 ) 外, 均建置於再生水模型廠內 FF+UF+RO 28

29 3-3 操作流程與說明 -FF

30 3-3 操作流程與說明 -FF-2 各處理單元採用 PLC 自動控制, 藉由各貯槽高低水位連動控制, 若有必要時, 亦可進行手動操作或更改設定, 以因應水質水量變化各處理單元說明如下 : 前處理設備 : 採纖維快濾設備, 設計 1+2( 備用 ) 套, 每套可產水量為 CMH(4,500 CMD), 建置於揚水站地下 2F, 由模型廠遠端監控或現場手動控制 30

31 3-3 操作流程與說明 -FF-3 本設備特色如下 : (1) 過濾速度快, 目前為 60 m/hr~90 m/hr, 約為砂濾設備 8~10 倍 (2) 濁度去除率 70% 以上, 產水濁度低於 10 NTU, 大幅減輕 UF 設備負擔 (3) 過濾壓差 0.2 kg f /cm 2 ~1.5 kg f /cm 2, 壓損不大 (4) 操作簡單, 彈性大且調整容易 (5) 反洗水取自原水, 節省水量 31

32 3-3 操作流程與說明 -UF-1 32

33 3-3 操作流程與說明 -UF-2 UF 處理設備 : 採正壓式 UF 及負壓式 UF 設備並聯操作, 正壓 UF 產水量 105~115 CMH, 負壓式 UF 產水量 45~55 CMH, 總產水量高於 150 CMH ( 3,600 CMD), 且正壓式或負壓式 UF 產水量均高於 37.5 CMH(900 CMD) 正壓式 UF 為 4 套機組, 由一台泵浦供水, 操作壓力 0.5~1.5 kg f /cm 2, 負壓式 UF 為一套, 藉由重力流方式取水, 操作壓力 0.1~0.5 kg f /cm 2, 產水水質濁度小於 1 NTU,SDI < 3 採用全自動化操作控制, 每套模組自動產水及輪流逆洗, 並依設定自動線上清洗, 清洗完成自動轉回產水模式, 如有需要時亦可手動操作濁度去除率 70% 以上, 產水濁度低於 10 NTU, 大幅減輕 UF 設備負擔 33

34 3-3 操作流程與說明 -UF-3 UF UF 34

35 3-3 操作流程與說明 -RO-1 35

36 3-3 操作流程與說明 -RO-2 RO 處理設備 : 採一套 RO 機組, 設計產水量 75 CMH (1,800 CMD), 回收率 50% 以上,RO 機組入口前設置 5 µm 濾心式過濾器 2+1( 備用 ) 套, 每套產水量 75 CMH RO 機組有 15 支壓力管殼, 每支壓力管殼放置 7 支 RO 膜管, 共計 105 支 RO 膜管膜管型式為螺旋纏繞式抗汙染膜操作壓力 8.5 kg f /cm 2 ~12 kg f /cm 2, 產水量 75 CMH, 產水水質導電度 200 µs/cm 以下,pH 約 5.5~8.0 採用全自動化操作, 必要時亦可進行手動操作及調整 36

37 3-3 操作流程與說明 -RO-3 現場 RO 照片 37

38 3-3 操作流程與說明 -WWT & CIP 38

39 簡報完畢敬請指教 39

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p9-21 政策-台灣污水-47.indd 94 17 2005 47 9 2008 9 6 91 96 655 20.330.1 94 14 30.2 95 94 36 6 92 17 BOD COD SS E. coli 7 23 9 5 9 1~3 237~100% 202 9.3 107 94 115 457.28 97 1 195 1 1 1. 1992 3 18 18 14 18 60 1970 2. 5 10 September.15.2007