摘 要 金門自來水廠原水主要來自水庫水，因水庫水長期遭受附近居民生活廢水污染，夏季水庫產生嚴重優養化，原水水質迅速惡化，致淨水場水處理前氧化、混凝藥劑效能不彰，後續沉澱或浮除程序無法有效移除水中有機污染物，加重快濾操作負荷及堵塞程度，經加氯後水中總三鹵甲烷濃度超出飲用水水質標準，危害居民飲用水安全。 本計畫在調查並分析金門自來水原水水質現況及處理困難之原因上，初步獲致以下結果：太湖淨水場來自金湖水庫之原水水質優於來自太湖及田埔水庫；太湖淨水場浮除單元除藻之效能不彰，且現有活性碳及錳砂快濾桶去除DOC之效果不佳，且快濾池除濁效果差。結果顯示因為原水溶解性有機物(DOC)濃度高達11 ~ 26 mg/L，淨水場處理程序僅慢濾池能藉生物降解作用減少水中殘留之DOC，但經後加氯造成總三鹵甲烷超過飲用水標準，其中含溴三鹵甲烷約占50%，當降低前加氯劑量並搭配濾池前中加氯可使清水三鹵甲烷濃度符合飲用水標準；實驗室浮除瓶杯試驗結果顯示，前氧化加氯模式為二氧化氯搭配次氯酸鈉，可有效降低硫酸鋁混凝浮除後水中殘餘總三鹵甲烷及總三鹵甲烷生成潛能。實場過濾管柱實驗結果顯示，活性碳搭配錳砂過濾去除DOC及鐵、錳之效果略優於石英砂過濾；此外，本計畫已完成四場淨水場人員教育訓練，一場為淨水場營運效能評估執行人員教育訓練、一場淨水場種子人員及教育訓練、一場淨水高級處理過濾單元優化操作策略訓練及一場操作種子人員實作訓練，共計165人次參與。

目 錄 第一章、前言 1-1 1.1計畫緣起 1-1 1.2計畫目的 1-1 1.3工作項目及執行對照 1-2 第二章、計畫背景及文獻回顧 2-1 2.1金門地區淨水場原水來源及供水現況 2-1 2.2金門地區淨水場水場供水水質問題及相關處理技術 2-7 2.3淨水場營運效能評估 2-19 第三章、執行方法及步驟 3-1 3.1金門自來水廠原水水質處理困難成因調查及分析 3-3 3.1.1現地分析 3-3 3.1.2非現地分析 3-4 3.2辦理金門自來水廠淨水場人員教育訓練 3-11 3.3淨水場水質改善最適藥劑及濾材評估 3-12 3.3.1氧化及混凝效能評估 3-13 3.3.2濾料過濾效能評估 3-14 3.4淨水場供水水質改善之最適方法 3-18 第四章、工作執行進度與結果 4-1 4.1原水水質處理困難成因調查及分析 4-1 4.1.1太湖淨水場原水水庫水質分析 4-2 4.1.2太湖淨水場各處理單元出流水水質分析 4-17 4.1.3榮湖淨水場各處理單元出流水水質分析 4-34 4.1.4紅山淨水場出流水水質分析 4-43 4.1.5太湖及榮湖淨水場處理單元設施檢核 4-44 4.2淨水場人員教育訓練 4-50 4.2.1淨水場操作效能評估執行人員教育訓練 4-50 4.2.2操作種子人員教育訓練 4-51 4.2.3淨水高級處理過濾單元優化操作策略教育訓練 4-53 4.2.4淨水場操作種子人員實作教育訓練 4-55 4.2.5淨水場綜合操作效能評估 4-61 4.3淨水場水質改善最適藥劑及濾材評估 4-69 4.3.1前氧化及混凝最適藥劑評估 4-69 4.3.2過濾模組測試評估 4-79 4.4淨水場供水水質改善之最適策略及方法 4-93 4.4.1水庫管理及治理策略 4-93 4.4.2前氧化搭配混凝之最適加藥策略 4-93 4.4.3濾材之最適種類及填充量配比 4-94 第五章、結論與建議 5-1 5.1結論 5-1 5.2建議 5-2 參考文獻 1 附錄一 2011年金門各淨水場(太湖、榮湖、紅山)各月供水水質檢測結果 附錄二 各水庫及淨水場採樣頻率及分析項目 附錄三 各水庫、淨水場及過濾模組水質分析結果 附錄四 期中審查意見及回覆 附錄五 期末審查意見及回覆 圖 目 錄 圖2-1 金門地區自來水水源及淨水場位置 2-2 圖2-2 太湖淨水場處理流程 2-5 圖2-3 榮湖淨水場處理流程 2-5 圖2-4 紅山淨水場處理流程 2-6 圖2-5 金門地區自來水中之紅蟲 2-17 圖2-6 聚矽酸鐵之製備途徑 2-15 圖2-7 淨水場營運效能評估及提昇制度之執行架構及流程 2-20 圖3-1 工作架構及執行流程 3-2 圖3-2 固相萃取流程 3-6 圖3-3 浮除瓶杯試驗機 3-14 圖3-4 氧化及混凝效能評估程序 3-14 圖3-5 濾材過濾管柱模組裝置 3-17 圖4-1 金門水庫庫水之濁度變化 4-2 圖4-2 金門水庫庫水之pH值變化 4-3 圖4-3 金門水庫庫水之氨氮含量變化 4-4 圖4-4 金門水庫庫水之溶氧變化 4-5 圖4-5 金門水庫庫水之DO、UV254及SUVA值變化 4-7 圖4-6 金門水庫庫水之鐵、錳含量變化 4-9 圖4-7 金門水庫庫水之總菌數變化 4-10 圖4-8 金門水庫庫水之藻數變化 4-11 圖4-9 金門不同水庫庫水之親疏水性有機物比例 4-16 圖4-10 太湖淨水場不同單元進、出流水之濁度變化 4-18 圖4-11 太湖淨水場不同單元進、出流水之氨氮變化 4-19 圖4-12 太湖淨水場不同單元進、出流水之DOC含量變化 4-20 圖4-13 太湖淨水場不同單元進、出流水之鐵、錳含量變化(4月~ 6月) 4-22 圖4-14 太湖淨水場不同單元進、出流水之鐵、錳含量變化(7月~ 8月) 4-23 圖4-15 太湖淨水場不同單元進、出流水之鐵、錳含量變化(8月~ 9月) 4-24 圖4-16 太湖淨水場不同單元進、出流水之總菌數變化 4-25 圖4-17 太湖淨水場不同單元進、出流水之藻數變化 4-26 圖4-18 太湖淨水場不同單元進、出流水之總三鹵甲烷濃度變化(4月~ 6月) 4-31 圖4-19 太湖淨水場不同單元進、出流水之總三鹵甲烷濃度變化(7月~ 8月) 4-32 圖4-20 太湖淨水場不同單元進、出流水之總三鹵甲烷濃度變化(8月~ 9月) 4-33 圖4-21 太湖淨水場不同單元進、出流水之總三鹵甲烷濃度變化(10月) 4-34 圖4-22 榮湖淨水場不同單元進、出流水之濁度變化 4-35 圖4-23 榮湖淨水場不同單元進、出流水之氨氮含量變化 4-36 圖4-24 榮湖淨水場不同單元進、出流水之DOC含量變化 4-37 圖4-25 榮湖淨水場不同單元進、出流水之鐵、錳含量變化(5月、7月) 4-38 圖4-26 榮湖淨水場不同單元進、出流水之鐵、錳含量變化(8月、9月) 4-39 圖4-27 榮湖淨水場不同單元進、出流水之總菌數變化 4-40 圖4-28 榮湖淨水場不同單元進、出流水之藻數變化 4-41 圖4-29 太湖淨水場快混池尺寸 4-45 圖4-30 太湖淨水場慢混出流水之顆粒粒徑 4-46 圖4-31 太湖淨水場ABW式快濾池 4-47 圖4-32 榮湖淨水場浮除池 4-48 圖4-33 榮湖淨水場慢混出流水之顆粒粒徑 4-49 圖4-34 榮湖淨水場慢混出水及浮除上澄液之顆粒粒徑 4-49 圖4-35 操作種子人員教育訓練實況 4-53 圖4-36 淨水高級處理過濾單元優化操作策略教育訓練實況 4-55 圖4-37 淨水場操作種子人員實作教育訓練實況 4-57 圖4-38 太湖淨水場混凝加藥浮除瓶杯試驗結果 4-58 圖4-39 榮湖淨水場混凝加藥浮除瓶杯試驗結果 4-60 圖4-40 榮湖淨水場現場評估 4-64 圖4-41 太湖淨水場現場評估 4-68 圖4-42 不同前氧化方式下混凝浮除出水之殘餘DOC(氧化劑劑量：1 mg/L) 4-71 圖4-43 不同前氧化方式對混凝浮除出水之殘餘藻數(氧化劑劑量：2 mg/L) 4-72 圖 4-44 不同前加氯方式下Alum混凝浮除之殘餘濁度、DOC及藻數 4-75 圖4-45 不同前加氯方式下Alum混凝浮除出水之殘餘TTHM及TTHMFP 4-76 圖4-46 不同前加氯方式下PSI混凝浮除出水之殘餘濁度、DOC及藻數 4-77 圖4-47 不同前加氯方式下PSI混凝浮除出水之殘餘濁度、DOC及藻數 4-78 圖4-48 以不同濾料填充之過濾模組 4-80 圖4-49 過濾模組進、出流水之濁度變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-81 圖4-50 6、7月過濾模組進、出流水之鐵、錳含量變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-82 圖4-51 7、8月過濾模組之進、出流水之鐵、錳含量變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-83 圖4-52 過濾模組進、出流水之DOC含量變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-84 圖4-53 過濾模組進、出流水之總菌數變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-85 圖4-54 過濾管柱模組之進、出流水之藻數變化(管柱1:石英砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-86 圖4-55 過濾模組之進、出流水之濁度變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-87 圖4-56 8月過濾模組之進、出流水之鐵、錳含量變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-88 圖4-57 8、9月過濾模組之進、出流水之鐵、錳含量變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-89 圖4-58 過濾模組進、出流水之DOC含量變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-90 圖4-59 過濾模組進、出流水之總菌數變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-91 圖4-60 過濾管柱模組之進、出流水之藻數變化(管柱1:石英砂＋錳砂；管柱2:活性碳＋錳砂) 4-92 表 目 錄 表1-1 分項工作執行進度 1-2 表2-1 2011年金門自來水廠水庫水水質檢測結果 2-9 表2-2 金門自來水廠2011年8月份淨水場原水中之優勢藻種 2-12 表2-3 淨水場常用消毒劑特性比較 2-13 表2-4 太湖淨水場各單元有機碳及總三鹵甲烷檢測結果(2011年10月) 2-18 表4-1 金門水庫庫水之微囊藻及柱孢藻毒素分析 4-13 表4-2 太湖淨水場歷次採樣使用之原水湖庫 4-17 表4-3 太湖淨水場進、出流水藻毒分析 4-27 表4-4 太湖淨水場次氯酸鈉加藥量 4-29 表4-5 榮湖淨水場歷次採樣使用之原水湖庫 4-34 表4-6 榮湖淨水場進、出流水藻毒分析 4-42 表4-7 紅山淨水場之原水及清水水質 4-43 表4-8 金門全島處理水量及未來預估需水量 4-44 表4-9 淨水場操作效能評估執行人員教育訓練議程 4-51 表4-10 淨水場操作操作種子人員教育訓練議程 4-52 表4-11 淨水高級處理過濾單元優化操作策略教育訓練議程 4-54 表4-12 淨水場操作操作種子人員實作教育訓練議程 4-56 表4-13 榮湖淨水場營運效能限制因子 4-61 表4-14 太湖淨水場營運效能限制因子評估及分級 4-66 表4-15 過濾模組設計操作參數及採樣分析項目 4-79 表4-16 太湖淨水場前氧化及混凝劑成本 4-94 表4-17 太湖淨水場快濾單元濾料成本 4-95