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moea_joint_essay 106年 [環工] 環境管理與空污防制、水處理技術

第 二 題

📖 題組:
有關自來水處理中常用之化學混凝程序,包括混凝與膠凝,請回答下列問題:(20 分,每小題 10 分) (一)請簡要說明混凝之目的及作用機制為何? (二)若隔板迴流式膠凝池進流量為 4,320 CMD,進出口水位差為 50 cm,速度坡降為50 (1/sec),μ = 10-3 kg/m-sec,ρ= 1,000 kg/m3,重力加速度以 10 m/sec2計,請計算該膠凝池有效體積,以及水力停留時間為何?(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

若隔板迴流式膠凝池進流量為 4,320 CMD,進出口水位差為 50 cm,速度坡降為50 (1/sec),μ = 10-3 kg/m-sec,ρ= 1,000 kg/m3,重力加速度以 10 m/sec2計,請計算該膠凝池有效體積,以及水力停留時間為何?(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)

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利用水頭損失計算消耗功率 P = ρgQΔH,再帶入速度坡降公式 G = √(P / (μV)) 求出有效體積 V,最後用 t = V/Q 計算水力停留時間。

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已知條件:

  • 進流量 $Q = 4,320 \text{ CMD} = \frac{4320}{24 \times 60 \times 60} = 0.05 \text{ m}^3/\text{sec}$
  • 水位差(水頭損失) $\Delta H = 50 \text{ cm} = 0.5 \text{ m}$

小題 (一)

請簡要說明混凝之目的及作用機制為何?

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說明混凝目的是去除水中懸浮微粒與膠體,並列舉四大主要作用機制(壓縮雙電層、電荷中和、高分子架橋、沉澱物包蔽)。

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  1. 混凝之目的: 天然水體中常含有懸浮微粒及膠體物質,因表面帶有同性電荷(通常為負電)而互相排斥,無法自然沉降。混凝程序的目的在於加入化學藥劑(混凝劑)以破壞膠體顆粒的穩定性,使其相互碰撞並聚集成較大的顆粒(膠羽,Floc),以便於後續的沉澱或過濾程序中將其去除。
  2. 作用機制

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