水產養殖業因長時間畜養及大量投餌下常導致大量氨氮及亞硝酸鹽累積於池水及底泥中，而業者多採換水方式解決，但並不符合環境之永續發展，因此循環水養殖系統成為近來發展之趨勢。由於國內將二氧化氯應用於水產養殖之相關研究尚未完備，更少有研究針對特定污染物種之有效性進行探討，本研究所進行之基礎試驗為使實驗單純而採用人工模擬方式來模擬循環水養殖水質，主要內容係調配不同濃度之氨氮及亞硝酸，再以市售高純度二氧化氯及自行製備之混合性二氧化氯分別處理並比較兩者之處理效果及最佳加藥條件。製備混合性二氧化氯之實驗操作條件為電壓：12 V、陽極室電解液：10 % NaCl與2 % NaClO2、陰極室電解液：0.5 % NaOH。
實驗結果顯示，加入高純度二氧化氯及混合性二氧化氯會使溶液呈偏酸性且並不影響水中之溶氧值。在去除效果方面，高純度二氧化氯無法有效去除氨氮，而混合性二氧化氯則具處理效果，當加藥比例越高其處理效果亦越好，且隨氨氮濃度越高所需添加之加藥比例亦越高。而亞硝酸之去除試驗中發現，利用混合性二氧化氯處理效果較高純度二氧化氯佳，其加藥比僅需約1：2即可達完全處理，因此利用混合性二氧化氯處理氨氮及亞硝酸確實具有加成作用。此外，若使用混合性二氧化氯處理氨氮及亞硝酸於5 min內即可達到反應平衡。

The aim of this study was to contrast the effect between high-purity and mixed ClO2 to realize the improvement of adverse effects in cultivation water and reduce the influence strike against the environment. Nitrogen oxide such as ammonia and nitrite were critical species of pollutant in traditional aquaculture and the water-exchange method was used to deal with the deteriorate of cultivation water. Based on the substantial development of environment, the tendency of aquaculture will tend to use recirculation water system. In Taiwan, fewer study of application of ClO2 in aquaculture has been reported. Therefore, we use synthetic water to simulate real aquaculture for basic test and simplification, and compare the treatment efficiency and optimal dose ratio (conc. of pollutants : conc. of oxidant) of high-purity and mixed ClO2 in different concentrations of ammonia and nitrite. The mixed ClO2 was produced in controlled conditions. (operation voltage: 12V ; anolyte: 10 % NaCl and 2 % NaClO2 ; catholyte: 0.5 % NaOH)
The results indicated that the pH and DO of solution were acidic and stable, respectively, after treated by high-purity and mixed ClO2. The mixed ClO2 was more efficient than high-purity ClO2 for ammonia removal, and the removal rate was proportional to dose ratio. The similar result has been observed in nitrite removal, and the fully removal could be achieved at dose ratio 1:2. Furthermore, the reaction balance could be achieved in 5 minutes when using mixed ClO2 to treat ammonia and nitrite.

謝誌 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX

第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的及內容 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 二氧化氯的介紹 3
2.1.1 二氧化氯的基本特性 3
2.1.2 二氧化氯的製備 5
2.1.3 二氧化氯的優缺點 7
2.1.4 二氧化氯國內相關規範 9
2.1.5 二氧化氯之應用 10
2.2 台灣水產養殖之概序 12
2.3 循環水養殖系統 13
2.4 養殖水體中氮化合物之性質 14
2.4.1 氮循環 14
2.4.2 分類及其毒性 18
2.4.3 養殖水之基準 23
第三章 材料與方法 25
3.1 研究內容 25
3.2 實驗藥品 27
3.3 實驗設備 28
3.4 實驗流程及方法 29
3.4.1 二氧化氯之實驗流程及其分析 29
3.4.1.1 高純度二氧化氯 29
3.4.1.2 混合性二氧化氯 29
3.4.1.3 二氧化氯分析項目及方法 34
3.4.2 人工模擬水質之實驗流程 37
3.4.2.1 氨氮濃度 38
3.4.2.2 亞硝酸濃度 38
3.4.2.2 水質分析項目及方法 38
第四章 結果與討論 40
4.1 混合性二氧化氯之製備 40
4.1.1 二氧化氯模組試車 40
4.1.2 添加不同濃度之亞氯酸鈉(NaClO2)對反應產物之影響 42
4.2 模擬水質之實驗結果 46
4.2.1 背景實驗 46
4.2.2 高純度二氧化氯處理模擬水質之結果 48
4.2.3 混合性二氧化氯處理模擬水質之結果 57
4.2.4 高純度二氧化氯與混合性二氧化氯處理模擬水質之結果比較 68
第五章 結論與建議 73
5.1 結論 73
5.2 建議 74
參考文獻 75

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