臺灣博碩士論文加值系統

本研究目的主要以傳統淨水處理場與高級淨水處理場設置前後之出水與其經配水管網系統流至用戶端的重點水質項目進行調查及研究，以提升大高雄地區自來水水質，並強化用戶及相關單位對自來水的信心及策略。
本研究選定供應大高雄地區五大淨水場（WF1、WF2、WF3、WF4及WF5）出水之清水及其配水管網供應之住戶端。於民國91年至92年底大高雄地區因淨水場仍屬傳統淨水程序，在此階段採樣僅安排WF1與WF2的8次採樣及WF3、WF4與WF5的2次採樣；民國93年以後WF1、WF2及WF4全面供應高級水，故本研究於民國93年1月至94年12月間安排WF1、WF2、WF3、WF4與WF5的8次採樣。
為探討影響淨水場及用戶端水質改善情形，本研究將分析：pH值、臭度（初嗅數）、三鹵甲烷（Total Trihalomethane, THMs）、鹵化乙酸（Haloacetic acids, HAAs）、氨氮、硬度（Hardness）、總溶解固體量（Total Dissolved Solid, TDS）、鹼度（Alkalinity）、總有機碳（Total Organic Carbon, TOC）、鈣離子、多層次嗅覺法（FPA）與自來水煮沸生垢試驗等。
經過高級淨水處理程序完後之清水水質較傳統淨水處理程序後之清水水質較佳。在五座淨水場方面，淨水場清水經過高級淨水處理程序改善之後呈現效果者有總三鹵甲烷、鹵化乙酸、硬度、臭度（初嗅數）、總有機碳、鹼度及鈣離子，水質提升依序分別為47％，29％，43％，11％，15％，14％，34％；差異不大者有總溶解固體量、氨氮、pH、反-1,10-二甲基-反-9-萘烷醇（Geosmin）、嗅覺層次分析法（FPA）-氯味及嗅覺層次分析法（FPA）-霉味。在五座淨水場方面的清水及其配水管網系統中之水質項目（如：臭度、THMs、氨氮、總硬度、總溶解性有機物、pH值等）皆符合目前飲用水水質標準（臭度＜3初嗅數；THMs ＜0.1 mg/L；氨氮＜0.1 mg/L ；TDS＜600 mg/L；硬度＜400 mg as CaCO3/L；6.0＜pH值＜8.5）；HAAs水質項目則符合USEPA第一階段水質標準（HAAs＜80 μg/L）。在自來水煮沸生垢實驗中，在經過高級淨水程序後之清水，隨著煮沸的時間增加，其結垢的情形況亦有明顯的減少趨勢，足見自來水經高級淨水程序處理後明顯改善以往煮沸後產生鍋垢或白色沈澱物之問題。
在水質等濃度分布圖中發現，整個大高雄地區配水管網在春、夏、秋、冬這四季與豐水期和枯水期這二季中，以鼓山區、苓雅區、前鎮區、小港區、大寮鄉及鳳山市等區域，水質之濃度有較密集的傾向，值得注意。此等濃度分布方法可以用來提供自來水輸送系統管理者一個明確的資訊，並讓管理者清楚地知道哪些水質項目在何處有高濃度產生，以得到優先或有效的解決方案（清洗管線、更換管線、改變水流模式…等）。

The purpose of this research is to compare the performance for the water quality of two traditional water treatment plants (WTP) and three advanced water treatment plants (AWTP), and to investigate the treated drinking water in distribution systems in Kaohsiung area for promoting the consumers’ self-confidence.
Samples of the treated water from five major water supplies’ WTP(noted numbers: WF1, WF2, WF3, WF4 and WF5) and the tap water at user’s end were selected in planning of this work. It was the traditional WTP stage with treated drinking water and distribution systems in Kaohsiung area During 91 year to 92 year, so we conducted WF1 and WF2 of 8 times sampling and WF3, WF4 and WF5 for 2 times sampling at this stage. In and after 93 year, we conducted WF1, WF2, WF3, WF4 and WF5 of 8 times sampling from 93 year to 94year for the advanced WTP stage.
The major tests related with the parameters of influencing operation condition included pH, odor (abbreviated as TON), total trihalomethane (abbreviated as THMs), haloacetic acids (abbreviated as HAAs), nitrogen (abbreviated as, NH3-N, hardness, total dissolved solid (abbreviated as TDS), alkalinity, total organic carbon (abbreviated as TOC), calcium ion, flavor profile analysis (abbreviated as FPA), and suspension observation in boiling with treated waters from two WTP , three AWTP and the tap water at user’s end in a distribution system.
It point out the better quality of treated water used the advanced water treatment plants than that of traditional water treatment plant. The items with improvement of water quality, including THMs, HAAs, hardness, TON, 2-MIB, TOC, alkinality and Ca ions concentration, is presented. Their efficiency for improvement are respectively 47%, 29%, 43%, 11%, 29%, 15%, 14% and 34%. The insignificant efficiency were concentrated at TDS, NH3-N, pH and FPA. Water quality of six items are fitted for the drinking water standard at present in Taiwan (such as: odor<3 TON; THMs<0.1 mg/L; NH3-N<0.1 mg/L; TDS< 600 mg/L; Hardness <400 mg as CaCO3/L; 6.0<pH <8.5). The HAAs is fit for water quality USEPA first stage water standard (HAAs<80 μg/L). In the suspension observation in boiling experimentation, we cooperate with the experiment of suspension observation in boiling to do contrast with TDS and hardness experiment, which can find out, the treated water after the advanced procedure, the time with boiling increases, the condition of its suspended substance has great reduction. It show treated drinking water after the advanced WTP can huge improve the traditional WTP’s white suspended substance or white material precipitate questions in the boiling.
In the contour map for water quality , we found that Gushan District, Lingya District, Qianzhen District, Xiaogang District, Fongshan City and Daliao Shiang etc had higher concentration profile in the four season (included spring, summer, fall and winter ) and during two seasons (included raining and drying) in the water supplies systems. We hope the contour map can offer a clear information of conveyer system administrator of drinking water and let administrator know where areas have high concentration produced in water quality management planning, in order to having priority or effective solutions (included washing the pipeline, changing the pipeline, changing the water flow, etc.).

第一章　緒論 1-1
1-1　緣起 1-1
1-2　研究動機與目的 1-2
1-3　研究方法 1-2
第二章　文獻回顧 2-1
2-1　國內外飲用水水質標準 2-1
2-1-1　國內飲用水水質標準 2-1
2-1-2　國外飲用水水質標準 2-3
2-2　水中有機物的來源及其影響 2-8
2-3　台灣南部地區自來水的臭味問題 2-9
2-3-1　臭味的種類 2-10
2-3-2　造成土霉味的物質 2-12
2-4　消毒副產物 2-15
2-4-1　消毒副產物之定義 2-16
2-4-2　消毒副產物之種類與生成潛勢 2-17
2-4-3　消毒副產物之限值與危害 2-19
2-4-4　消毒副產物之生成因素 2-21
2-5　臭味與消毒副產物控制之研究 2-27
2-5-1　臭味控制之研究 2-27
2-5-2　消毒副產物控制之研究 2-31
2-6　大高雄地區配水管網線況 2-40
2-7　配水管網系統之腐蝕 2-41
2-7-1　評估配水管網腐蝕之方法 2-41
2-7-2　配水管網腐蝕之影響因子 2-43
2-8　大高雄地區淨水廠概述 2-44
2-8-1　澄清湖淨水場 2-45
2-8-2　拷潭淨水場 2-47
2-8-3　坪頂淨水場 2-48
2-8-4　翁公園淨水場 2-49
2-8-5　鳳山淨水場 2-50
第三章　研究方法 3-1
3-1　水質調查方式 3-1
3-1-1　採樣時間之訂定 3-1
3-1-2　採樣點之決定 3-1
3-1-3　採樣點定位與等濃度分布圖繪製 3-4
3-2　採樣程序 3-4
3-2-1　採樣前置作業 3-4
3-2-2　現場採樣程序規劃 3-5
3-2-3　採樣頻率及水樣數目 3-7
3-3　分析項目及方法 3-7
3-3-1　水質分析項目及其方法 3-8
3-3-2　品保及品管作業 3-17
第四章　結果與討論 4-1
4-1　大高雄地區逐月水質安全性初探（原水、清水與配水系統） 4-1
4-1-1　物理性項目 4-1
4-1-2　化學性項目 4-2
4-1-3　其他水質項目 4-14
4-2　大高雄地區淨水場改善前後之水質提升探討 4-23
4-2-1　物理性項目 4-23
4-2-2　化學性項目 4-27
4-2-3　其他水質項目 4-36
4-2-4　感官觀察方式－煮沸生垢實驗 4-45
4-3　大高雄地區季節變化對水質平均之影響 4-61
4-3-1　物理性項目 4-61
4-3-2　化學性項目 4-64
4-3-3　其他水質項目 4-79
4-4　大高雄地區配水管網水質之等濃度分布 4-91
4-4-1　四季變化對配水管網之影響 4-91
4-4-2　枯水期與豐水期對配水管網之影響 4-110
4-5　大高雄地區配水管網腐蝕現況 4-123
4-6　大高雄地區消毒副產物之相關性分析 4-126
4-6-1　消毒副產物之三鹵甲烷相關性分析 4-126
4-6-2　消毒副產物之鹵化乙酸相關性分析 4-128
4-6-3　鹼度與總溶解性有機物之相關性分析 4-131
第五章　結論與建議 5-1
5.1　結論 5-1
5-1-1　大高雄地區逐月水質安全性初探
（原水、清水與配水系統） 5-1
5-1-2　大高雄淨水場改善前後之水質提升探討 5-1
5-1-3　大高雄地區季節變化對水質平均之影響 5-2
5-1-4　大高雄地區配水管網水質等濃度分佈 5-2
5-1-5　大高雄地區配水管網腐蝕現況 5-2
5-1-6　大高雄地區消毒副產物之相關性分析 5-3
5.2　建議 5-4
參考文獻
附錄A　各國或組織飲用水水質標準。
附錄B　91年至94年在大高雄地區五大淨水場及其配水管網之分析項目彙整
附錄C　91年至94年在大高雄地區五大淨水場原水與其經處理程序後之分析項目彙整

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洪玉珠等，「高雄地區自來水配水系統影響適飲性物質的調查及改善對策之探討（第一年研究報告）」，行政院環境保護署委託計劃報告（EPA-87-E3J1-09-03），1998。
「八十八年度高雄市飲用水水質監測計畫（期末報告）」，中環科技事業有限公司，高雄市環境保護局委託計劃報告，1998。
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「八十七年度高雄市飲用水水質監測計畫」，亞太環境科技股份有限公司，高雄市環境保護局委託計劃報告，1999。
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陳重男、盧明俊、楊順豪、林俊德，「高雄地區自來水淨水場中影響適飲性物質之調查與處理技術之評估（第二年研究報告）」，行政院環保署委託計劃報告（EPA-82-E3-J1-09-03），1999。
陳秋楊等，「飲用水水質標準總硬度與總溶解性固體合宜濃度之研究」，中華民國自來水協會委託計劃報告，1999。
洪玉珠等，「高雄地區自來水配水系統影響適飲性物質的調查及改善對策之探討（第二年研究報告）」，行政院環境保護署委託計劃報告（EPA-88-E3J1-09-03），1999。
蔣本基等，「飲用水中微量有機物背景調查及管制標準之研究」，行政院環境保護署委託計劃報告（EPA-88-U1J1-03-005），1999。
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陳銘崑等，「台灣省自來水公司2000年用戶滿意度調查研究報告」，台灣自來水股份有限公司委託計劃報告，2000。
蔣本基等，「水源鹽化對加氯消毒副產物生成之影響與改善對策之研究」，行政院環境保護署委託計劃報告（EPA-89-U1J1-03-003），2000。
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王根樹等，「間接用水水質評估及飲用水管理策略之規劃」，行政院環境保護署委託計劃報告，2001。
葉宣顯等，「澄清湖高級淨水處理模場試驗研究（第二年）」，台灣省自來水股份有限公司委託計劃報告，2001。
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