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研究生:趙開遠
研究生(外文):Kai-Yuan Chao
論文名稱:逆滲透薄膜系統分離組件回收率及參數優化組合之研究
論文名稱(外文):The study on the reverse osmosis membrane system recovery and performance of parameter membrane separation module portfolio
指導教授:李樑堅李樑堅引用關係黃永成黃永成引用關係
指導教授(外文):Liang-Chien LeeYung-Cheng Huang
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:管理碩博士班
學門:商業及管理學門
學類:企業管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:水資源逆滲透薄膜系統田口品質工程
外文關鍵詞:water resourcesreverse osmosis membrane systemTaguchi Methods
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隨著社會發展,化學毒物無聲充斥於生活周遭,也深深影響著我們的健康。尤其水更是人體每日必需品,因此重視水質安全是健康生活最重要的第一步。在水資源汙染日益嚴重下,各式淨水產品也相當多,其中逆滲透RO純水系統在生飲水設備中扮演重要的角色。然而在淨化過程中,目前逆滲透RO系統回收率均以原廠建議值為設計概念,耗水、耗能是對逆滲透飲用水設備最深刻且呆板的印象,因此如何改變既有的窠臼,讓回收率及產品優化組合可以達到最佳功效,具有研究探討的空間。
本研究以最好最佳水資源利用為目標,並回顧分析過去文獻、以田口品質工程實驗方法作為實驗基礎,利用直交表的因子水準排列進行試驗。執行過程中,首先找出四個可控制參數及各參數之二個不同水準來配置八組實驗模型,並模擬系統於一年週期運轉時數進行實驗測試,再將實驗數據利用統計分析運用,以S.N.比來轉換反應值作為品質特性,進而獲得具體優化最佳參數。
研究結果顯示,將逆滲透薄膜系統供應電壓、馬達流量、限流閥及原水供應壓力依據最優化組合設計之產水效率較以往增加11%,回收率也由15%提升至28.9%,一共節省13.9%水資源,相較於5年以上之產品週期壽命,將可獲得提升整體效能124.5%以上之經濟利益。
With the rapid development of society, chemical toxicants are flooded with our lives around and affect our health deeply. Particularly, water is daily essential element to human body, so water safety is the most important first step for healthy life. Water pollution is becoming more and more serious day by day, all sorts of water purifier are congested with our life, among them, reverse osmosis system is playing an important role for the fresh water. However, in the process of purification, the recovery rate of reverse osmosis system takes original suggestion value for the design conception; most people stereotype to think the reverse osmosis system with the problem of water consumption and power consumption, how can we change the existing concept to promote the recovery rate and optimize products for achieving the best efficiency still have the room to discuss and probe.
This research proposal puts the optimum water resources utilizing for the objective and literature review, taking Taguchi Methods for the basic of experiment; using the factorial level array of the Orthogonal Array for the experiment.
In the process of the experiment, firstly, pick 4 controllable parameters and 2 different level of each parameter to configure 8 groups experimental model, and imitate the system with running hours for one year period experiment, then compile statistics and analyze the data, taking S.N to transfer the reaction value as the quality property to obtain the specific optimum parameters.
The research result shows the production efficiency increasing 11% than before , when taking the design from the reverse osmosis membrane system supply voltage, the pump flow , the restricted flow valve and raw water pressure which according to the optimization group ; the recovery rate increases from 15% to 28.9% , it saves in all 13.9% water resources , in comparison to more than 5 years product life cycle , it can obtain 124.5% economic benefit.
謝辭…………………………………………………………….Ⅰ
摘要…………………………………………………………….Ⅱ
Abstract…………………………………………………………Ⅲ
目錄……………………………………………………………..Ⅴ
表目錄…………………………………………………………..Ⅶ
圖目錄…………………………………………………………..Ⅷ
第一章 緒論…………………………………………………1
第一節 研究緣起……………………………………………………………..1
第二節 研究目的……………………………………………………………..4
第三節 名詞定義……………………………………………………………..5
第四節 研究範圍及限制……………………………………………………..6
第五節 研究流程……………………………………………………………..7
第二章 文獻探討……………………………………………8
第一節 環保署飲用水標準…………………………………………………..8
第二節 逆滲透RO水製成解讀及分析……………………………………..12
第三節 逆滲透RO膜產品特點及性能規範………………………………..13
第四節 回收率與濃縮液的流速關係………………………………………..17
第五節 現行系統設計方式及存在問題……………………………………..18
第六節 田口式品質工程介紹………………………………………………..20
第三章 研究方法……………………………………………31
第一節 研究設計……………………………………………………………..31
第二節 實驗流程……………………………………………………………..32
第三節 逆滲透薄膜系統分離組件回收率優化條件之建立步驟…………..38
第四章 結果與討論…………………………………………39
第一節 實驗方法及參數分析以及結果說明………………………………..40
第二節 其他分析結果………………………………………………………..48
第三節 最佳回收率及優化組合……………………………………………..48
第五章 結論與建議…………………………………………49
第一節 研究結論.…………………………………………………………….49
第二節 研究限制……………………………………………………………..50
第三節 後續研究建議………………………………………………………..50
參考文獻………………………………………………………….51
一、中文部分……………………………………………………………………51
二、英文部分……………………………………………………………………52
一.中文部份
1.五欽,曾朝霞(2005)。膜組件的回收率與優化組合,膜科學與技術,25(2)。
2.行政院環境保護署(2009)。飲用水水質標準。https://www.water.gov.tw/public/Attachment/46261831081.pdf
3.李輝煌(2011)。田口方法:品質設計的原理與實務。新北市:高立。
4.周珊珊(2003)。薄膜水處理與回收技術。工研院講義
5.周珊珊,曹連桂,黃森元,李茂松,彭淑惠(1994)。含氟廢水之流體化床結晶處理技術,第十九屆廢水處理技術研討會論文集,台中,第310-319頁。
6.國家環境毒物研究中心(2014)。環境毒物知多少。http://nehrc.nhri.org.tw/toxic/toxfaq_detail.php?id=65
7.張季娜等(1989)。田口式品質工程導論,品管學會。
8.張建斐(2014)。 田口式品質工程運用在產品設計階段之誤差設計:中國生產力中心。
9.黎正中編譯(1993)。穩建設計之品質工程,台北圖書有限公司。
10.黃廷彬等(1993)。田口式品質工程技術手冊,中國生產力中心。
11.蘇朝敦(2002)。產品穩健設計,田口品質工程方法的介紹和應用,中華民國品質學會。
12.RO系統預處理(2015)。http://gowatershop.com/Forum/Content/11967
13.FIMTEC(2008)。逆滲透和奈濾膜元件-產品與技術手冊。

二,英文部份
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2.Ang,W.S.and M. Elimelech(2007).”protein(BSA) fouling of reverse osmosis membrance : Implications for wastewater reclamation.” Journal of Membrane Science 396(1-2):83-92.
3.Bellona, C., J. E. Drewes, P. Xu and G. Amy, “Factors affecting the rejection of organic solutes during NF/RO treatment─a literature review,” Water Research, Vol. 38, pp. 2795-2809(2004).
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5.Malek A,Hawlader M N A,Ho J C.Desingn and economics of RO seawater desalination (J).1996,.Desalination,105(3):245-261.
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10.Vrijenhoek, E. M., S. Hong and M. Elimelech, “Influence of membrane surface properties on initial rate of colloidal fouling of reverse osmosis and nanofiltration membranes,” Journal of Membrane Science, Vol. 188, pp. 115-128(2001).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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