WATER REUSE SYSTEM: WATER REUSE SYSTEM


Slide2: 台灣地區擁有世界平均值2.6倍之年降雨量，但平均每位國民可分配之降雨量不到世界平均值之1/7，因此列為水資源嚴重缺乏之地區；近年來政府部門為強化水資源的管理、保育與分配，除傳統開源、節流外，並積極推動水再生利用相關政策與措施，俾提昇水資源的有效利用。


Slide3: 提昇污（廢）水回收再利用率，可有效減緩水資源欠缺之問題，以二級處理後之排放水回收再利用，則利用各種水處理技術、回用設備技術之建置；許多工廠或建物以既存一些水處理設備，其目標雖以處理至符合環保規定之放流水標準為主，但部份水質良好，處理設備也相當完整，在水資源不足時極具潛力。


Slide4: 目前國內水再生利用相關環保法令或水利法令以防治環境污染之管制為主，對於水之回收再利用並未有積極性之規定，而於環境基本法與資源回收與再利用法中，對於水資源之利用亦僅只於宣示性與原則性之敘述，對於水回收與再利用之施行，仍待推動建制完整。


Slide5: 水回收再利用的利用方式相當多元化，範疇包含都市（生活）污水、工業廢水、農業灌溉排水、雨水貯蓄利用、養殖漁業廢水等回收循環再利用。 再生水利用類別包括有農業灌溉用水、景觀灌溉用水、工業再利用水、娛樂及環境用水、都市非飲用水、地下水回注及飲用水等。


Slide6: 水回收及再利用系統設計之目標為建立一個以完整且經濟之處理流程，以穩定符合水質目標。 不同的利用方式決定不同的處理技術、水質要求及風險所在，污（廢）水以高級處理將水質達到相當良好之程度後再加以利用，是否對承受水體或親進承受水體之使用者有不良的影響，亦引發使用者的疑慮，仍會存在不確定之潛在風險。


Slide7: 水再生利用之各種再生來源，主要可分為都市（生活）污水再生、工業廢水再生、雨水貯蓄利用、農業灌排廢水再生等。


Slide9: 再生水之用途可區分為 農業及景觀灌溉用水 工業再回收及再利用 地下水回注 娛樂及環境用水 都市非飲用水 補充飲用水 六大方向，依其用途之不同，所要求之水質及處理程度亦有差別。


Slide10: 水再生處理時需將各種物理、化學及生物單元加以組合應用，最普遍的廢（污）水處理廠通常處理至二級生物處理，當廢（污）水處理達到放流水標準之要求時，其污染物以去除相當程度，因此非常適合做為水再生利用之水源，尤其是都市（生活）污水。


Slide11: 農業及景觀灌溉用水 將處理後之放流水用於灌溉用途，在美國許多地方已有多處實際案例，尤其對於自然水源缺乏或降雨量低之乾燥地區。但基於健康因素之考量，大部份均限於非供食用之作物，如公園、綠地之花草樹木等方可使用回收之處理水源灌溉。但考慮此項用途時，需仔細評估適用之灌溉用地與放流水之輸送成本。


Slide12: 工業用水回收及再利用 工業用水之用途，可歸納為：冷卻用水、鍋爐用水、製程用水、生活用水及其他用水，因各種行業別之要求各有不同，其複雜性極高。放流水回收再利用於工業用途中，以冷卻用水最普遍，可節省大量之工業用水量，而對於製程用水之水質需求待個別不同產業及製程而有不同之水質要求。


Slide13: 地下水回注 因過量抽取地下水而導致地層下限、海水入滲或地下水源不足之區域，可以人工補充水源之方式填補地下水曾，此時可考慮使用回收之處理水以補地下水層之不足，但須仔細評估補充方式之選擇與地下水文資料，以避免污染地下水源。


Slide14: 娛樂及環境用水 處理後之放流水可應用於人工湖泊之使用，以提供魚類或其他野生動物之繁殖或釣魚、划船等娛樂用途。以美國加州為例，其對環境保育及休憩再利用分為景觀灌溉，公園、遊樂場及校園用途及遊憩用途。


Slide15: 都市非飲用水 在現有之供水系統中，非飲用之生活用水之沖洗用水、清洗用水，仍使用自來水，若能改用回收之處理水，除能有效利用水源外，亦能降低自來水源之供應負荷，此舉在日本已有採用之先例，即中水道系統。


Slide16: 補充飲用水 國內尚未有污水經處理後作為補充飲用水之案例及標準，新加坡於2002年完成水回收計劃，以都市污水處理廠之放流水為進流水源，經MF、RO及UV程序進行水回收，回收之水已成功進流水庫，作為補充飲用水水源及工業用水，其水質並達成直接飲用之目標。


Slide17: 水再生處理方法，可分為預先處理、初級處理、二級處理及三級處理


Slide20: 都市污水再利用最常見者為綠帶噴灌，舉凡公園、遊樂場、校園、道路、道路安全島、公有建築物與家戶庭園等綠帶，均可引回收水為噴灌水源；清洗用途則包括交通工具、街道、門窗與衛生設備等對象；此外除草劑或殺蟲劑之調配用水及消防用水等亦為可行之再利用方式。


Slide21: 國內於工業再用水回收與節約之實務或技術發展上，於工廠或工業區之廢水處理場有實際應用案例，礙於現行廢水回收再利用除環保署核准之少數用於澆灌用途及其他小型農業回用外，僅限於工業區或工廠內直接處理回收利用於製程及次級用途，如冷卻水塔、廠區澆灌、道路灑水及其他非接觸用水。


Slide22: 過濾 （1）深床砂濾 （2）加壓過濾


Slide25: 薄膜技術 在污水高級處理程序中，薄膜技術可同時去除懸浮微粒、有機物、無機鹽及微生物，取代傳統之混凝、沈澱、砂濾、軟化處理程序，並具有佔地小、具擴充彈性、完全自動化、系統簡單易維修的優點。


Slide27: 活性碳吸附 在環境工程上，活性碳廣泛運用於給水處理、高級廢水處理及有機性工業廢水處理。於廢水處理時，大多去除以COD或TOC存在的有機物為主，如清潔劑、有機溶劑、芳香族化合物等，對吸附重金屬以Sb、As、Bi、Cr、Sn等為佳，Ag、Hg、Co、Zn等也有甚佳去除效率。


Slide29: 一般粒狀活性碳大多會生長生物膜，而轉變為生物活性碳，除有吸附作用外，還可行生物分解作用，同時具有以下之特點： （1）具物理/化學及離子性有機物吸附能力 （2）具有生物性的有機物分解能力 （3）增長活性碳的使用壽命 （4）降低廢水處理成本 （5）減少二次污染危害


Slide30: 離子交換 早期之離子交換樹脂材料為天然沸石（Zeolites）；現今使用者，多為聚合體組成之合成物質，具有離子官能團；官能團的數目與種類，決定樹脂的交換能力與離子選擇性。


Slide32: 電透析 係利用不同特性的薄膜對水中的離子作分離選擇，水中離子的移動則是靠正負直流電來當吸引的驅動力。由數片陰離子與陽離薄膜所交互排列組成，於兩側設置電級，通電後造成電場。


Slide34: 電膠羽浮除法 電膠羽浮除法是一種連續的方法，係利用外加電場使得溶解性陽極釋出金屬氫氧化物的膠羽，與陰極產生的氫氧泡形成一個氣固複合物以去除污染物質。


Slide35: 臭氧氧化 臭氧於水處理上的應用可分為氧化處理和消毒作用，依目的不同，加入臭氧的位置亦有所不同。可去除鐵、錳、氰化物、硫化物、亞硝酸鹽等許多雜質，及其他形成臭味之有機物質等。


Slide36: 紫外線照射法 紫外線由石英或特殊玻璃製造之水銀蒸氣燈而產生，在足夠之照射時間與強度下，可滅殺所有細菌與孢子。


Slide37: （1）無危險化學藥品輸送、貯存及操作技巧，且操作簡便無須特殊複雜之機械設備。 （2）不具毒性，無過量添加之危機，對承受水體生物環境無不良影響。 （3）無危險氣體或化學藥品外溢之危險，民眾接受程度高。 （4）戶外安裝，無須特殊設計之建物，且照射時間僅需10分鐘，接觸槽體積可大幅減少，節省用地及經費。


Slide38: 紫外線消毒缺點如下列： （1）對於清水之貫穿程度約為30公分，水之濁度不可超過15度，否則消毒效率極低。 （2）無殺菌殘效性。 （3）如需要求全面殺菌，成本較為昂貴。 （4）燈管汰舊更新及清洗維護費用高。 （5）長期運轉後，附著於燈管之懸浮固體之清洗效果難以確保。


Slide39: 農業及景觀灌溉用水 再生水利用於農業澆灌方式為最大宗，國內水再生利用於農業灌溉使用應符合放流水標準。


Slide40: 工業用水回收及再利用 再生水利用於工業用水可包括冷卻用水、鍋爐用水、製程用水及建築用水等，若依工業之類別來分則包括造紙業、紡織業、皮革業及電鍍業等用水水質皆不同，因此各個行業都有其水質適用之標準。


Slide41: 地下水回注 國內水再生利用於注入地下水體，其水質須符合「污水經處理後注入地下水體水質標準」。


Slide42: 娛樂及環境用水 水再生利用於娛樂及環境用水方面，潛在的風險與限制項目主要有公眾健康影響、地表及地下水污染、水質優養化及民眾接受度等。水若與人體接觸，處理程序須經過生物處理、滅菌、凝集沉澱及過濾，若人體不接觸之用水，其處理程序僅須經過生物處理及滅菌即可。


Slide43: 都市非飲用水 廢水再利用於非飲用水可作為沖廁用水、消防用水、花園、公園澆水及其他開放空間灌溉之用；而原污水中含有一些致病菌對人體健康有害，因此對於非飲用生活用水中致病菌存在是我們所須關切的。


Slide45: 中水道要求依用途不同而有不同的水質基準 （1）不產生衛生上的問題。 （2）沒有嗅覺及視覺的不適。 （3）對管線、衛生設備不產生腐蝕及堵塞。 （4）穩定的水質處理技術。 （5）處理成本經濟合理。


Slide46: 補充飲用水 補充飲用水有別於其他類別之水回收再利用之用途，因為此類用水需供給做為生活飲用水水源，因此一般水質項目需考慮更多對人體危害之因素及更嚴格之濃度限值。


Slide47: 水再生利用風險評估包括四項程序，分別為 危害鑑定 暴露評估 劑量反應評估 風險的特徵


Slide50: 農業用水 再生水是否使用於農業灌溉，其限制上之主要考量包括對人體健康影響、經濟性與環境影響等因素，均與水質有關；高營養源的含量之長期灌溉農作物可能引起危害，導致農作物生長、產量的下降。


Slide51: 工業用水 一般再生水利用於工業用水多使用於冷卻水系統，應考量之前在風險包括再生水中化學物種及濃度與微生物等。


Slide53: 民生用水 再生水用於非飲用之生活用水時最使人關切之項目為人體健康及公共衛生。在中水道系統管理之安全考量方面，安全管理必須講求適切的安全對策，應有完善防止誤接、誤飲的措施。


Slide54: 再生水利用系統包括再生處理設施、送配水設施及用水設施，其流程圖12-11所示。在污水下水道系統，前段兩級處理屬於污水處理廠，後段三級處理則為達到各用途水質標準而增設之再生處理設備，包括砂濾、活性碳吸附、生物處理及薄膜處理等，以及臭氧、ＵＶ、氯消毒處理之消毒設備。


Slide56: 送配水設施 送配水方式可分為重力流方式及直壓方式，其中直壓方式又分為有壓力槽與無壓力槽者，皆於檢討地形條件下決定之，圖１２－１２為送配水方式。送配水設施之管理應該考慮下列各項： （1）輸配水管之設計水量 （2）送配水設施之配置計畫 （3）配水槽及高架水槽


Slide59: 用水設備系統 用水設備由受水設備、再生水給水管、使用設備等器具所組成。用水設備之管理措施，考慮因素列於下： （１）最大瞬時水量決定 （２）構造物外觀 （３）配水槽 （４）商用口徑設計 （５）符合ＣＮＳ


Slide60: 管理措施之對策 （１）再生水水質發生惡化之對策 （２）防止發生誤接、誤飲用之對策 （３）再生水廠內之安全管理 （４）推動再生水系統


Slide62: 經濟部水利署施政理念以推動「治水」、「利水」、「親水」、「活水」四項核心水利政策為基礎，其中「活水」意指積極推動水回收再利用，促進水源供應多元化；主要目標為讓水資源被利用的更具經濟效益，讓水資源被利用的機會更多。


Slide63: 推動水的再循環、再利用及再生使用計畫，如提升工業用水回收利用率、結合污水下水道系統加強污水回收再利用及地下水補注與回用等計畫，讓水資源能生生不息，源源不絕，永續發展。


校園用水案例: 校園用水案例 義守大學 第一科大