水處理工程概要　申論題歷屆試題與參考架構

114 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   一座工廠排放廢水中含有下列污染物成分，請分別舉出 2 種廢水處理設施適用的處理法/流程。（每小題 6 分，共 30 分）

   （一） COD

   （二）苯酚

   （三） NH4+

   （四） PO43 －

   （五） Zn、Cu、Cr3+

   （30 分）

   參考架構・破題

   本題考「污染物與對應處理單元的配對」。作答原則是先說明污染物性質（可生物分解／難分解、溶解態／離子態、毒性），再各舉兩種處理法，並用一兩句說明原理，避免只列名詞。

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2. 2

   一個工廠廢水進流量1,000 CMD，其容積2,000 m3 曝氣槽處理BOD 600 mg/L，因工廠製程量增加伴隨 BOD 容積負荷增加 0.2 kg-BOD/ m3・day，試問 BOD容積負荷增加的曝氣槽容積應為多少？（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   本題為容積負荷計算。先算現況容積負荷，再算新增負荷量，最後以維持原有容積負荷設計反推新增槽容積。題意有解讀空間，建議在答案中寫明假設。

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3. 3

   請詳述活性污泥槽發生污泥膨化（Sludge Bulking）的 4 個原因及其對應的實際現象。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   污泥膨化是指污泥沉降性變差（SVI 升高，通常大於 150 mL/g），使二沉池固液分離失敗。主因多為絲狀菌過度增殖，或非絲狀之黏性膨化。作答須「原因＋對應現象」成對列出。

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4. 4

   請詳述甲烷厭氧醱酵反應過程的 4 個操作條件。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   甲烷厭氧醱酵為水解、酸化（產酸）、產乙酸、產甲烷四階段的共同作用。產甲烷菌生長慢、對環境敏感，是控制關鍵，故操作條件都圍繞維持其活性。

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113 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   以河川水為自來水原水時，就訂定河川水之「安全出水量」而言，請列舉其需要彙整分析河川那些長期的資料？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   河川水之安全出水量是指在設計枯水期仍能穩定取得、且水質可處理的最大取水量。作答重點是說明需彙整「水量」與「水質」兩類長期資料，並說明如何用於保守推估。

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2. 2

   含氯消毒劑與臭氧皆可用於飲用水消毒，請列舉比較以臭氧來替代含氯消毒劑於飲用水消毒時的優點與缺點。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   臭氧為強氧化劑，消毒能力強、不產生氯系消毒副產物，但無持續餘量、成本高、會產生自身副產物。作答以「優點、缺點」對照表方式列出，並說明原因。

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3. 3

   沉澱是廢水固液分離處理之基本程序單元，試根據廢水中所含懸浮固體物（suspended solid）濃度之不同，請列舉其可能發生的沉澱類型，並請說明一般沉砂池設計時主要考量那一類型的沉澱？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   沉澱依懸浮固體濃度與顆粒間交互作用分成四種類型（Type I～IV）。沉砂池處理的是比重較大、濃度低之無機砂粒，因此主要為第一類（離散沉澱）。

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4. 4

   吸附程序常用於水中生物難分解有機污染物或毒性污染物之去除，請列舉說明活性碳吸附劑具有那些特質，有利於工程應用上去除這些水中污染物？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   活性碳靠巨大比表面積與發達孔隙結構，透過物理吸附為主、化學吸附為輔去除水中難分解有機物與毒性物質，並具工程操作上的便利性。

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112 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   某傳統淨水廠因原水中的有機物與藻類濃度偏高，導致在清水池加氯後產生的總三鹵甲烷濃度超標。請提出可行的淨水廠操作流程及/或單元調整，以有效控制並降低清水中消毒副產物  總三鹵甲烷的濃度。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   總三鹵甲烷（TTHMs）是自由餘氯與天然有機物（NOM，前驅物以腐植質為主）及藻類胞內外有機物（AOM）反應生成。控制要從三方面著手：去除前驅物、調整加氯方式（減少自由氯與前驅物接觸的時間與濃度）、生成後去除。答題時要依淨水流程逐一提出具體的操作或單元調整，並說明原理。

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2. 2

   淨水廠每日需供給質優量足的飲用水給大眾，故需確實每日檢測原水水質並進行杯瓶實驗（jar test）據以調控廠內混凝單元的加藥量。請說明杯瓶實驗的目的、進行方式、可決定的重要參數有那些？及如何判斷膠羽有良好形成？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   杯瓶實驗（jar test）是以小規模模擬混凝—膠凝—沉澱，找出當日原水最適合的混凝劑與加藥量、pH 等操作條件，作為淨水廠加藥依據。

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3. 3

   許多廢污水目前均採活性污泥法分解水中的有機污染物，其不可避免會產生污泥而需定期排放，但臺灣各地的掩埋場近年多已趨近飽和。請申論可行的生物污泥減量與資源化再利用方法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   活性污泥法必然產生剩餘污泥，掩埋場趨近飽和使「減量」與「資源化」成為重點。作答架構分成源頭減量、過程減量與後端處理、資源化再利用三層。

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4. 4

   污水廠某日 1 噸調勻池中測得水質 pH = 5.0，需要調整至 pH = 7.0，以免對後方生物單元造成劇烈衝擊。請計算需添加多少體積的 0.01 M 氫氧化鈉（假設忽略水中其他緩衝鹽類的影響）？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為酸鹼中和計算。pH 5.0 至 7.0 需中和之酸為水中原有之 H+，假設無緩衝能力，以 H+ 莫耳數直接等於所需 OH- 莫耳數計算。

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111 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   一自來水廠的年供水量為2,195,315立方公尺，一般用戶用水量占供水量的（25分）74.5%。已知供水人口為15,165人，求此水廠的每人每日供水量。

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為給水量的單位換算。每人每日供水量＝年供水量 ÷ 365 ÷ 供水人口。題目另給一般用戶用水占 74.5% 之資料，可一併算出每人每日生活用水量，以防題意解讀不同。

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2. 2

   某污水處理廠厭氧消化處理後的污泥採離心式污泥脫水機處理，平均每日的脫水污泥量為 2,500 公斤，含水率為 75%。為降低污泥後續處理成本，該污水處理廠引進一污泥烘乾設備，若烘乾污泥的含水率為 10%。試計算每日的烘乾污泥量。 （25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題是污泥處理的質量平衡計算：脫水與烘乾過程只去除水分，污泥中的乾固體量（dry solids）不變，以乾固體守恆求出烘乾後的總重。

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3. 3

   請說明污水處理中 COD 容積負荷率（volumetric loading rate）的意義。一生物曝氣槽的水力停留時間為 4 小時，進流水的 COD 為 350 mg/L，則此生物曝氣槽的 COD 容積負荷率為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   COD 容積負荷率是單位體積反應槽每日承受的 COD 量，用來衡量生物處理單元的負荷強度，並作為設計與操作的指標。本題先說明意義，再由水力停留時間與進流 COD 濃度計算。

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4. 4

   請就目的、反應機制、攪拌強度及攪拌時間列表比較混凝（coagulation）及膠凝（flocculation）。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   混凝與膠凝是化學混凝處理的前後兩個連續步驟：混凝先使膠體失去穩定性，膠凝再使微粒碰撞聚集成可沉降的大膠羽。答題時以表格逐項對比，並補充兩者的關聯。

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109 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明行政院環境保護署訂定「飲用水水質標準」之系統流程，並說明其考量要點。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   飲用水水質標準的訂定是「以健康風險評估為核心、兼顧技術可行性與經濟成本」的系統化程序。作答先把流程畫成步驟圖，再逐項說明每一步的考量要點。

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2. 2

   試定義「累積流量曲線圖」（Mass curve），並說明如何以「累積流量曲線圖」求得蓄水庫蓄水容量之方法與步驟。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   累積流量曲線圖（Rippl 法）是以「累積入流量對時間」作圖，與累積需水量比較，找出最大缺水量以決定蓄水庫有效容量的圖解法。作答需先定義，再一步一步說明作圖求容量，最好附示意圖。

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3. 3

   自來水下水道輸出管渠常用之公式為：曼寧公式（Manning Formula）、海生-威廉公式（Hazen-Williams Formula）及達西-維斯巴哈（Darcy-；試說明如何使用此三類型公式進行「水力計算」Weisbach Formula） ，應用於輸水工程之規劃設計？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   三個公式都是用來求「流速、流量與水頭損失（坡度）」的關係，但適用條件不同：曼寧公式偏重明渠與重力流管渠，海生-威廉公式適用壓力流給水管，達西-維斯巴哈公式理論基礎最完整、適用各種流體與流況。作答先列公式與符號，再說明如何用於規劃設計。

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4. 4

   薄膜處理技術常用於水及廢水處理，試說明薄膜積垢形成的原因及對水質水量的影響，其產生積垢現象如何清洗？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   薄膜積垢（fouling）是物質累積在膜表面或孔內造成通量下降、操作壓力上升的現象，是薄膜程序最主要的操作問題。作答依「成因→影響→清洗」三段鋪陳，並把積垢種類與清洗藥劑對應起來。

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5. 5

   試說明一般家庭污水處理廠之污泥「處理」與「處置」之主要流程，並說明生物污泥如何轉換成「能資源」的方法及原理。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   污泥「處理」是減量、穩定化與降低含水率的過程；「處置」是處理後產物的最終去處。作答先分清兩者並畫流程，再以厭氧消化為主軸說明生物污泥轉成能資源的方法與原理。

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107 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明下列名詞或問題：（每小題 5 分，共 25 分）

   （一）抽水機穴蝕（cavitation）與避免方法

   （二）合流式下水道及其優缺點

   （三）列出五種影響自來水用水量之因素

   （四）影響自來水消毒的因素

   （五）理想沉澱池

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為五小題名詞解釋，每小題 5 分，宜各寫定義＋原因／內容＋要點，篇幅平均分配，可多用條列。

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2. 2

   試估算一個 800 公頃都會地區的污水尖峯流量（m3/s） ，該地區的住宅區污水流量為 450 lpcd，商業流量為 1 m /公頃-日，入滲量為 1 m3/公頃-日，人口密度 20 人 / 公頃，尖峯係數（peak factor）為 3。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   先求平均日污水量（住宅＋商業＋入滲），再乘尖峰係數求尖峰流量，最後換算成 m³/s。關鍵在說明尖峰係數要乘在哪些項目上，並寫清楚假設。

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3. 3

   處理水需要加入 81 mg / L FeCl3（分子量 162 g / mole）的混凝劑，水中的天然鹼度為 50 mg / L（以 CaCO3 計），試估算還需要加入多少 Na2CO3（分子量 106 g / mole）以平衡鹼度的消耗？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   氯化鐵水解會消耗鹼度，先由反應式求 FeCl3 消耗的鹼度，與天然鹼度比較求出不足量，再換算成碳酸鈉加藥量。全題以當量（meq/L）計算最不易出錯。

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4. 4

   假設加氯消毒的反應速率常數為 0.115 L / min·mg（pH = 7.0、20℃），試估算去除 3-log 致病菌所需的 C．t 值。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   以 Chick-Watson 消毒動力學（反應速率與消毒劑濃度及微生物數量成正比）求 3-log 去除所需的 C．t 值，關鍵是由速率常數單位判斷模式並正確取自然對數。

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5. 5

   請就下表生化需氧量 BOD 數據來判斷污水處理廠操作的良窳，試評估BOD 的去除率。假設污水處理廠的設計 BOD 去除率為 90%，請問該污水處理廠是否為正常操作？（15 分）初始溶氧 五天溶氧 廢水體積 稀釋水體積（mg/L） （mg/L） （mL） （mL）進流污水 6.0 2.0 5 295放流水 9.0 4.0 15 285

   （15 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   取一天然水樣 200 毫升，以 0.01 莫耳濃度的硫酸滴定。經添加 8.5 毫升的硫酸使酚酞指示劑變色（phenolphthalein end point），接著又添加 20 毫升的硫酸使溴甲酚綠變色（bromocresol green end point）。試計算該水樣的氫氧根鹼度、碳酸根鹼度、碳酸氫根鹼度及總鹼度各多少（以 mg CaCO3/L 表示）？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   以酚酞鹼度 P 與總鹼度 T 的兩段滴定結果，套用 P 與 T 的關係表判斷鹼度組成。先把硫酸換成當量濃度，再求 P、T，最後依 P 與 T/2 的大小分配各類鹼度。

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2. 2

   下表為某水樣中主要的離子分析結果。試計算該水樣的硬度（以 mg CaCO3/L 表示）？（10 分）試計算該水樣的離子強度？（10 分）離子 Concentration（mg/L） 離子 Concentration（mg/L）Cl- 104 Ca2+ 41 SO42- 52 Mg2+ 7 Na+ 25 Fe2+ 8原子質量：氯／35.5、硫／32、鈉／23、鈣／40、鎂／24、鐵／55.8

   （20 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

3. 3

   試以化學反應式說明以鐵為犧牲陽極（sacrificial anode）處理六價鉻廢水的可能機制。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   以鐵為犧牲陽極（電混凝）處理六價鉻，核心機制是「陽極溶出亞鐵 → 亞鐵將六價鉻還原為三價鉻 → 陰極產生氫氧根使三價鉻與鐵共沉澱」。作答依電極反應、還原反應、沉澱反應三段寫出平衡反應式。

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4. 4

   薄膜生物反應器（Membrane Bioreactors; MBR）為近年新興的廢水處理及回收技術。依照薄膜於處理程序中的配置，可區分成旁流式（Side-Stream）或沉浸式（Submerged）二類。說明並比較此二類 MBR 的優缺點。 （20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   薄膜生物反應器結合活性污泥生物處理與薄膜固液分離，以膜取代二沉池。依膜的配置分為旁流式（膜組件在反應槽外，加壓循環過濾）與沉浸式（膜浸在反應槽內，負壓抽吸），作答先說明 MBR 原理，再畫圖說明兩者，最後列表比較。

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5. 5

   一活性碳（GAC）吸附水中的苯，其吸附平衡符合 Langmuir 等溫吸附式。Langmuir等溫吸附式如下：Kqmax [A] qA  1  K[A]式中 qA 及 qmax 分別為吸附密度（adsorption density）及飽和吸附密度（saturated adsorption、K 為平衡系數、[A]為苯的濃度。若 qmax 及 K 分別為 8 mg 苯/g GAC 及 1.5 L/mg：density）25 mg/L 降至 1 mg/L 所需之 GAC 劑量。（10 分）若將前一問題得到的 GAC 劑量分成兩等分，先添加一份 GAC 至含有苯濃度為25 mg/L 的水中，待達到吸附平衡後，將 GAC 與液體分離；接著添加另一份 GAC至分離出的液體中。試求最終達到吸附平衡後苯的濃度。（10 分）

   （20 分）

105 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   厭氧生物處理有機物以產生甲烷，然甲烷產生潛能與廢水 COD 特性及厭氧生物處理效率有關；試以計算方法證明甲烷之最大理論產生值為 0.35 m3 CH4/kg COD。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   甲烷理論產率的本質是「COD 守恆」：有機物在厭氧轉化後，原本的耗氧當量幾乎全部轉移到甲烷上，所以只要算出 1 mol 甲烷相當多少 COD，再換算成標準狀態體積即可。

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2. 2

   微生物燃料電池為近年發展於污水處理產能發電之環境工程技術，其不僅達到以生物技術處理污水的目標亦同時產生電能；試說明燃料電池之原理、運轉方式、可能之缺點與應用之瓶頸。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   微生物燃料電池（MFC）是利用電化學活性微生物在陽極氧化有機物、把電子經外電路傳到陰極，同時完成污水 COD 去除與發電；作答要依題目四項（原理、運轉、缺點、瓶頸）分段。

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3. 3

   濁度是自來水淨水場處理之一項重要水質指標，請問濁度所指為何？濁度單位為何？淨水廠中那些單元用以去除濁度？必須將濁度去除到何種程度？為何要將濁度去除到前述之程度？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題共有五個小問，答題依序回答定義、單位、去除單元、目標程度與理由，理由要扣緊病原微生物與消毒效率。

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4. 4

   試說明何謂序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）？其操作方法為何？應用之優勢為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   SBR 是把進流、曝氣反應、沉澱、排水在同一槽內依時間序列完成的活性污泥法，以「時間上的分段」取代傳統法「空間上的分槽」，作答依定義、操作、優勢三段鋪陳。

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5. 5

   都市污水處理廠的功能主要是去除懸浮固體與溶解性耗氧有機物質，後者是以活性污泥法將之轉化為生物質量，此兩者固體物或污泥均需加以脫水以減少廢污體積。試問污泥脫水機有那幾類？並分別比較其原理、脫水效率、操作方法及可能之缺失。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   污泥脫水是把濃縮後污泥的含水率再降低、讓污泥由液態成為可搬運的泥餅；本題要求分類並逐一比較原理、效率、操作與缺失，最適合用表格加文字說明。

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104 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   一個 12 公分孔徑的噴嘴位於貯水池底部，已知水池水位高度為 3 公尺，試計算噴嘴出水的流速。 （10 分）

   （10 分）

   參考架構・破題

   貯水池底部孔口出流屬托里切利定理（Torricelli's theorem）的典型應用，由伯努利方程式推得 v = √(2gh)，題目給的孔徑是用來延伸求流量。

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2. 2

   試回答下列各項所提的技術是否適用於所要解決的水質問題？並說明你選擇「是」或「否」之理由。（每小題 4 分，共 40 分）

   （一） 1 μm 孔徑的家用過濾器 → 梨形鞭毛蟲（Giardia）及隱孢子蟲（Cryptosporidium）

   （二）弱酸性離子交換樹脂（weak-acid ion exchange resin）→ 環境荷爾蒙

   （三）強鹼性離子交換樹脂（strong-base ion exchange resin）→ 硝酸鹽

   （四）慢砂濾法 → 高濁度

   （五）快砂濾法 → 嗅與味

   （六）石灰軟化法 → 將硬度為 300 mg/L as CaCO3 的水軟化至 30 mg/L as CaCO3

   （七）石灰軟化法 → 溶解鐵及錳

   （八）活性碳過濾 → 過氧化氫

   （九）活性碳過濾 → 三鹵甲烷

   （十）超濾膜（ultra-filtration membrane, UF）→ 將硬度為 300 mg/L as CaCO3 的水軟化至30 mg/L as CaCO3 

   （40 分）

3. 3

   水處理之沉澱程序為利用懸浮液中粒子與液體的密度差，使顆粒沉降達到固液分離的單元操作，典型的沉澱理論分成那幾種？各種沉澱理論在污水處理程序中可應用之單元為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   沉澱理論依顆粒濃度與顆粒間交互作用分為四型：離散沉降、絮凝沉降、層沉降（阻礙沉降）、壓縮沉降；每一型要說明特徵並對應到污水廠的單元。

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4. 4

   污水處理廠活性污泥池廢棄污泥中含有 1.5%之懸浮固體物，此固體物中有 80%為揮發性懸浮固體物（VSS），試計算 1 公斤污泥之體積。假設揮發性懸浮固體物之比重為 1.0、固定懸浮固體物（FSS）之比重為 2.5。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題是污泥比重與體積的標準計算：先由揮發性與固定性固體的比例求出乾固體的平均比重，再由固體與水的質量分率求污泥比重，最後換算體積。

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103 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   中華民國 98 年 11 月 26 日行政院環境保護署環署毒字第 0980106331E 號令修正發布飲用水水質標準第 3 條，飲用水水質標準分細菌性標準、物理性標準、化學性標準，化學性標準中有「影響適飲性物質」，試舉五種其中所列之影響適飲性物質。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   飲用水水質標準將化學性標準分為影響健康物質、可能影響健康物質與影響適飲性物質；影響適飲性物質多數不直接危害健康，但會造成色、臭、味、結垢或洗滌不便，題目只要求舉五種並可補充其影響。

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2. 2

   中華民國 102 年 5 月 31 日行政院環境保護署環署水字第 1020044374 號令修正發布之「水污染防治措施及檢測申報管理辦法」，其中第 3 條敘述事業廢水之洩放廢水及未接觸冷卻水，其內容概要為何？（20 分）

   （20 分）

3. 3

   廢水中含毒性化學物質氰化物（cyanide），試說明其處理方法一種，並以化學方程式說明。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   氰化物（CN-）劇毒且常見於電鍍、金屬表面處理廢水，最常見的處理法是鹼性氯化法：先在高 pH 將氰氧化為氰酸鹽，再進一步氧化成氮氣與二氧化碳；答題重點在反應式與 pH 控制。

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4. 4

   廢水中硝酸根及亞硝酸根可以甲醇為碳源進行生物脫硝反應。試述廢水中： 硝酸根、 亞硝酸根之脫硝生化反應方程式。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   生物脫硝是異營性脫硝菌在缺氧條件下，以硝酸根或亞硝酸根作為電子接受者、以甲醇作為電子供給者（碳源），將氮還原為氮氣；題目要求分別寫出硝酸根與亞硝酸根的反應式。

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5. 5

   一 工 廠 每 日 之 廢 水 產 量 之 時 間 變 化 如 下 表 所 示 ， 試 估 算 調 整 池 之 有 效 容積。（20 分）時間（小時） 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12時流量（m /hr） 50 60 70 70 150 200時間（小時） 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24時流量（m3/hr） 100 200 150 100 0 50

   （20 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

102 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

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   試述自來水處理廠內曝氣（Aeration）單元之功能，並舉三種曝氣設備。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   曝氣是利用氣液接觸，讓氣體在水與空氣之間依濃度差進行質傳。淨水廠用它「加入」氧氣、「趕出」不要的氣體與揮發性物質。作答分成功能與設備兩大段，設備要能對應原理。

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   何謂致病性原蟲（Pathogenic protozoa）？其對飲水安全之影響為何？試舉二種此類原蟲以說明之。在混凝、沉澱、砂濾及消毒之傳統淨水程序中，如何確保此類原蟲之去除？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   致病性原蟲是會引起人類腸道疾病的單細胞真核生物。它在水中以囊體或卵囊存活，對氯的抵抗力很強，所以淨水廠必須靠「物理去除（混凝、沉澱、過濾）加上適當的消毒」形成多重屏障。

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3. 3

   試說明活性碳在飲用水處理所擔負的功能。依其顆粒大小，活性碳可分為那二大類？並分別說明此二大類活性碳如何應用於飲用水處理。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   活性碳靠極大的比表面積與孔隙，用物理吸附去除水中的有機物與臭味；粒狀活性碳還能長出生物膜分解有機物。依顆粒大小分成粉狀（PAC）與粒狀（GAC），兩者加入的位置、使用方式和用途都不同。

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   試繪抽水機之特性曲線，並加以解釋。又何謂比速（Specific speed）？其在抽水系統之設計上扮演何種角色？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   抽水機特性曲線是用圖表示在固定轉速下，揚程、效率、軸動力（和 NPSHr）隨流量變化的關係。它與系統曲線的交點就是運轉點。比速是把流量、揚程、轉速合成的無因次化指標，用來判斷適合哪一種葉輪型式。

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   假設有一社區污水處理廠流量為 4,000 m3/d，假設進流污水之 BOD 為 230 mg/L，初級處理之 BOD 去除率為 35％。其二級處理採活性污泥法，設其曝氣槽之體積為1,200 m3，其 MLSS 為 2,000 mg/L，試計算其 BOD 容積負荷及食微比（F/M ratio）。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題是活性污泥法的基本負荷計算。關鍵是：進入曝氣槽的 BOD 是「經初級處理去除 35% 之後」的濃度，再分別除以槽體積（容積負荷）和槽內微生物量（F/M 比）。

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