水樣分別添加不同劑量之有機高分子凝聚劑(聚丙烯醯胺)、鋁系(硫酸鋁、聚氯化鋁)、鐵系(氯化鐵、聚矽酸鐵)混凝劑及有機高分子與鋁系(鐵系)兩種淨水藥劑混合，進行杯瓶試驗，比較不同藥劑之處理效果。經由濁度最低者，進行各項參數分析。以建立低濁度添加混凝劑與有機高分子凝聚劑(聚丙烯醯胺)之最適化操作模式。
研究結果顯示，6/17/2014與8/12/2014兩日豐原原水之濁度分別為13 NTU與22.71 NTU，pH分別為8.02與7.98，有機物含量介於2.15 – 2.26 mg/L，界達電位介於 -17.88 ~ -18.81 mV，電荷為負電荷，平均粒徑各別為5560 nm與5067.56 nm，因低濁難處理原水較難取得，故添加高嶺土試驗(5、10、20、30 NTU)作為實驗對照組，此外溶解鋁、鐵等亦都符合原水水質規定，經由低濁度難處理原水最佳藥劑配比試驗與高嶺土試驗組得知豐原場最佳加藥配比為聚氯化鋁(15 ppm)+聚丙烯醯胺(0.1 ppm)，混凝劑若加入有機高分子助凝劑(聚丙烯醯胺)可增強混凝效果，且有效降低鐵系、鋁系加藥量。
關鍵字：聚丙烯醯胺、杯瓶試驗、低濁原水、高嶺土試驗

By means of adding different proportions of dosage in samples which are involved in two chemical compounds, organic polymers (Polyacrylamide), two kinds of Aluminum (Aluminum sulfate, Polyaluminum chloride) and Iron (Ferric chloride, Polysilicate iron) coagulants to do the jar test to compare the effect with the different samples. According to the previous result, we can discover the lowest turbidity one, and implement the parameters analysis, then build the most suitable model which are based on low turbidity to add the coagulant and organic polymers (Polyacrylamide).
The results indicate that the resource water of turbidity from Feng-Yuan on 6/17/2014 and 8/12/2014 are 13 NTU and 22.71 NTU; pH are 8.02 and 7.98, respectively ; the amount of organic compounds ranged from 2.15 to 2.26 mL; zeta potential is ranged from -17.88 to -18.81 mV; charge are negative; average diameter are 5560 nm and 5067.56 nm, respectively. Because there is a challenge to acquire the low turbidity and awkward raw water, we try to do the test method of kaolin clay (5、10、20、30 NTU) to become the control groups. Besides, both the concentration of dissolved Aluminum and dissolved Iron are also lower than the resource water regulation. By means of adding the optimal proportion dosage and the test method of kaolin clay to deal with the low turbidity and awkward raw water, we can realize that the optimal dosage of proportion in Feng-Yuan water treatment plant is (Poly aluminum chloride 15 ppm + Polyacrylamide 0.1 ppm). If we add coagulants like organic polymers (Polyacrylamide), it would strengthen the effect of coagulation and effectively reduce the coagulant dosages of aluminum andiron.
Key words : Coagulant、Polyacrylamide、Jar test、Low turbidity raw water、Test of kaolin clay.

摘要 I
總目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章前言 1
1.1研究緣起 1
1.2研究目的 1
第二章文獻回顧 2
2.1低濁原水特性 2
2.2低濁水難處理原因 3
2.3有機高分子凝聚劑 4
2.4有機高分子凝聚劑相關法規 5
2.5聚丙烯醯胺 7
2.5.1聚丙烯醯胺(PAM)應用領域及特性 7
2.5.2聚丙烯醯胺(PAM)離子形態 9
2.5.3聚丙烯醯胺(PAM) 使用的範圍和效果 13
2.6鋁鹽的混凝與管制規範 16
2.6.1鋁鹽之混凝 16
2.6.2鋁的管制規範 17
第三章材料與方法 18
3.1研究架構 18
3.2.1豐原淨水場概述 19
3.3水樣採集與分析 20
3.3.1採樣地點與時機 20
3.3.2採樣設備與水質分析方法 20
3.4杯瓶試驗 28
3.4.1杯瓶試驗藥劑配比 30
第四章結果與討論 32
4.1原水分析 32
4.2杯瓶試驗結果分析 35
第五章結論 51
參考文獻 52


表目錄
表2- 1天然水中膠體顆粒分類(Gregory , 2006) 2
表2- 2低濁水難處理成因(李，2006 ) 3
表2- 3有機高分子凝聚劑之使用規範 6
表2- 4聚丙烯醯胺特性簡介 8
表2- 5聚丙烯醯胺的應用領域(李等，2005) 9
表2- 6聚丙烯醯胺(PAM)不同離子型態特性 12
表2- 7聚丙烯醯胺(PAM)不同形態用途 13
表2- 8聚丙烯醯胺作凝聚劑與硫酸鋁試驗水樣的剩餘濁度(洪，2013) 14
表3- 1採樣所需設備藥劑 21
表3- 2檢測項目分析方法 22
表3- 3分析方法與分析儀器型號 22
表3- 4加藥種類 30
表3- 5杯瓶試驗藥劑配比 31
表4- 1平常原水分析 32
表4- 2平常原水粒徑分布 32
表4- 3低濁度難處理原水背景分析 33
表4- 4低濁度難處理原水粒徑分布 33
表4- 5高嶺土5、10、20、30 NTU與原水界達電位比較 33
表4- 6低濁度難處理原水過濾後上清液分析 36
表4- 7聚丙烯醯胺作凝聚劑與氯化鐵試驗水樣的剩餘濁度 43
表4- 8聚丙烯醯胺作凝聚劑與氯化鐵試驗水樣的混凝劑/助凝劑比、剩餘濁度、去除率 44
表4- 9聚丙烯醯胺作凝聚劑與PACl試驗水樣的剩餘濁度 45
表4- 10聚丙烯醯胺作凝聚劑與PACl試驗水樣的混凝劑/助凝劑比、剩餘濁度、去除率 45
表4- 11聚丙烯醯胺作凝聚劑與PSI試驗水樣的剩餘濁度 45
表4- 12聚丙烯醯胺作凝聚劑與PSI試驗水樣的混凝劑/助凝劑比、剩餘濁度、去除率 46
表4- 13聚丙烯醯胺作凝聚劑與硫酸鋁試驗水樣的剩餘濁度 47
表4- 14聚丙烯醯胺作凝聚劑與硫酸鋁試驗水樣的混凝劑/助凝劑比、剩餘濁度、去除率 47






圖目錄
圖2- 1聚丙烯醯胺不同離子型態(A)非離子型、(B)陰離子型、(C)陽離子型 12
圖2- 2鋁在水中的三種類型及顆粒鋁(劉，2008) 17
圖3- 1研究流程圖 18
圖3- 2豐原淨水場 19
圖3- 3杯瓶試驗步驟 29
圖4- 1豐原6/12原水9.44 NTU去除率 37
圖4- 2豐原8/12原水22.71 NTU去除率 38
圖4- 3高嶺土5 NTU去除率 39
圖4- 4高嶺土10 NTU去除率 40
圖4- 5高嶺土20 NTU去除率 41
圖4- 6高嶺土30 NTU去除率 42
圖4- 7豐原原水9.44 NTU氯化鐵混和PAM混凝劑/助凝劑與濁度、去除率關係 48
圖4- 8豐原原水9.44 NTU PACl混凝劑/助凝劑與濁度、去除率關係 49
圖4- 9豐原原水9.44 NTU PSI混凝劑/助凝劑與濁度、去除率關係 49
圖4- 10豐原原水9.44 NTU 硫酸鋁混凝劑/助凝劑與濁度、去除率關係 50

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