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提升淨水場用水效能策略之先期研究
(2015)
黃志彬
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HUANG CHIHPIN
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國立交通大學
傳統淨水場處理程序中，原水經淨水場各處理單元時，各單元之操作效能除影響出水水質、供水穩定性及能源耗損外，淨水程序中之廢水回收方式亦與水場用水效率息息相關，然而，國內自來水事業單位現階段仍尚未針對淨水場運作建立健全之水質、水量及能源管理指標；因此，如何建立適宜之操作管理指標以有效提升水資源利用效率、加強淨水場用水管理及提供質優量足之自來水，成為淨水場管理之首要目標。為提升國內水資源管理效率及淨水場供水水量、水質之穩定性，本計畫蒐集了國內淨水場既有之基本資料、管理制度與管理指標，於104年7月17日所舉辦之第一次專家學者會議及104年7月21日所舉辦之淨水場操作管理指標研商會議中，針對淨水場用水、水質處理及能源等操作管理相關之指標進行評估，並訂定水量(全場造水率、產能負荷率及水迴流率)、水質(水質合格率及內控標準達標率)及能耗指標(單位出水用電量年平均變化率及逾年限主要機電設備率)，探討各指標於實務面、管理面執行之適宜性與可行性，並研擬制定評鑑報表等制度及文件；試行階段篩選了國內北、中、南各區日出水量大於十萬CMD，且具原水及出水計量設施之六座目標淨水場(東興、鯉魚潭、板新、大湳、潭頂及坪頂)進行淨水操作管理指標評估之試行，最後並提出「自來水事業淨水場操作管理指標評估實施要點」草案。
次臨界通量操作下生物薄膜阻塞機制之探討
(2006)
黃志彬
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HUANG CHIHPIN
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交通大學環境工程研究所
生物薄膜程序為近年廢水生物處理程序中一嶄新之研究，由於利用薄膜單元取代傳統的沉澱池，使其處理效能大幅提升，其中處理水更具回收再利用的潛能。然而，生物薄膜中薄膜的阻塞卻大大的限制其廣泛的應用，因為薄膜的阻塞會導致出水通量衰減、增加薄膜的清洗和更換次數使操作成本增加。目前學術及實場應用上對MBR 的探討多著重於積垢的形成機制、預防及清洗。但是MBR 生物反應槽中混和液的複雜性導致目前對於積垢的形成機制及其影響因素仍無一有系統及清楚之認識，研究甚至往往顯示出彼此矛盾的結果。因此對於MBR 系統的積垢機制有更深入的研究及廣泛的探討時為當務且必要之急。因此，本研究將探討MBR 系統於次臨界通量下薄膜積垢之形成機制。主要分為以下三項分別進行探討：(1) 探討不同的重要操作參數(如SRT)下，其污泥特性變化對於薄膜積垢的影響，並嘗試解釋文獻中為何以SRT 30 天為經驗上最佳操作參數。(2) 探討 MBR 生物反應槽中懸浮生長及附著生長於薄膜上的微生物菌相結構變化對出流水水質及薄膜積垢所造成之影響，嘗試說明biofouling 所形成的機制。(3) 探討MBR 於次臨界通量操作下，產生的積垢原因與機制。主要著重於污泥中膠體或巨分子物質(如：EPS) 所扮演的積垢角色與機制，並分別以alginate、bovine serum albumin (BSA)及humic acid 來模擬EPS 中的polysaccharides、protein 和humic substances，藉由個別及不同比例混合的過濾實驗來比較其fouling 的特性與機制並與MBR 污泥及污泥懸浮液的fouling 特性做比較。
海水淡化RO膜生物性積垢分析及以膜改質防垢之研究
(2007)
黃志彬
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HUANG CHIHPIN
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國立交通大學環境工程研究所
目前國內之海淡廠或鹹井水淡化廠多分佈於澎湖、金門、馬祖等島嶼型態之地區，由於土地面積及氣候條件之限制，導致該地區之河水及雨水十分匱乏，因此水公司所引用之水源僅能依賴有限的地下水及海水，故目前以海淡廠或鹹井水淡化廠為當地民生用水之主要供給來源，其中淡化程序之水處理方式以RO逆滲透為主，然目前各海淡廠及鹹井水淡化廠皆面臨嚴重的薄膜阻塞問題，並未有進一步之原因探討，故檢視阻塞原因及改善操作方式實為現階段刻不容緩的研究議題。故本研究首先乃針對現有海淡廠之RO膜阻塞原因進行解剖鑑定，提供作為淨水程序操作上的改善參考依據，此外，更進一步針對國外及本研究群之研究經驗提出生物性積垢為海淡廠最嚴重的阻塞型態，進行深入探討，包括生物性積垢之微生物活性探討、季節及RO濃縮倍率對生物性積垢之影響，進而進行奈米銀RO膜改質，探討其對生物性積垢之控制，其中針對微生物之活性主要利用PKH26活菌染劑進行染色觀察與計數，定義微生物隨濾程之增生率，輔以FITC及ConA等針對蛋白質及多糖類，代表胞外聚合物(EPS)之螢光標記物進行染色標記，探討其對RO膜操作效能之影響，並於每一試程結束後，進行積垢物之萃取分析及其他儀器分析，以全面瞭解造成RO膜阻塞之成因。
減少薄膜矽酸結垢之CMP廢水預處理方法
(2006)
黃志彬
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HUANG CHIHPIN
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國立交通大學環境工程研究所