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標題: 自來水配水管網三鹵甲烷模式模擬之研究
作者: 丁安迪
關鍵字: 三鹵甲烷
消毒副產物
三鹵甲烷生成模式
配水系統
出版社: 環境工程學系
摘要: 自來水配水系統的主要功能,是將淨水廠處理過後的自來水,安全地輸送至消費者使用。在台灣地區,氯是最普遍使用的自來水消毒劑,而在配水系統中需維持足量的餘氯存在,才能有持續的消毒效果。但是在加氯消毒的過程中,氯卻也會與水中有機物反應生成三鹵甲烷(trihalomethanes,THMs)等消毒副產物(disinfection by-products,DBPs),此物種已經證實具有致癌性,會對人體健康造成影響。 由於電腦模式具有迅速、即時、節省人力物力等明顯的優點,因此近年來世界各地的一些自來水公司,開始利用電腦模式來評估既有配水管網中水質的狀況,並作為水質監控的重要參考。本研究的目的,在於以理論發展出考慮餘氯及溶解性有機碳(DOC)反應產生三鹵甲烷的模式,配合以批次實驗求出三鹵甲烷生成系統反應常數,將其套用於模式中,並結合水力模式來建立一可預估管網三鹵甲烷生成的模式。 批次實驗所求得之參數結果,自由餘氯的消耗常數在15℃時其範圍約在0.2178〜0.3822 L/mg•hr之間,平均值為0.3035 L/mg•hr;在25℃時約在0.2376〜0.4044 L/mg•hr之間,平均值為0.3211 L/mg•hr。DOC的消耗常數在15℃時其範圍約在0.0606〜0.1440 L/mg•hr,平均值為0.1001 L/mg•hr;在25℃時約在0.0726〜0.1758 L/mg•hr,平均值為0.1259 L/mg•hr。三鹵甲烷生成常數在15℃時其範圍約在0.0205〜0.0244 L/mg•hr,平均值為0.0229 L/mg•hr;而在25℃時約在0.0232〜0.0278 L/mg•hr,平均值為0.0253 L/mg•hr。 以所得參數套用於模式並針對台中縣豐原市配水管網進行模擬,得到了不錯的模擬結果。模擬總三鹵甲烷濃度時發現,初始加氯量由0.79 mg/L增加至1.14 mg/L時,總三鹵甲烷生成量大約由4~5 μg/L增加至6~7 μg/L,相對於法規標準100 μg/L而言,對水質影響並不顯著;若維持餘氯濃度穩定,管網中單一節點之總三鹵甲烷濃度變化幅度有限,約在2~3 μg/L之內;另外在管線流速較慢、流量較小、停留時間增加時,總三鹵甲烷的生成有提高的趨勢。在此管網中相對而言,DOC的濃度變化很小,對總三鹵甲烷生成影響較小。
URI: http://hdl.handle.net/11455/5504
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