普考申論題
114年
[環境工程] 水處理工程概要
第 一 題
📖 題組:
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) PO4 3- (五) Zn、Cu、Cr3+
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) PO4 3- (五) Zn、Cu、Cr3+
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
COD
思路引導 VIP
看到 COD(化學需氧量),應先評估廢水中可生物降解(BOD)與不可生物降解有機物的比例。答題時建議分別提出針對易生物降解的「生物處理法」,以及針對難生物降解有機物的「化學氧化/高級氧化法」,以展現全面的工程實務觀念。
小題 (二)
苯酚
思路引導 VIP
看到苯酚(Phenol),應立即聯想其為「具毒性、高濃度會抑制微生物生長」的芳香族有機物。解題策略應分為化學破壞(破壞苯環)與物理分離(轉移相態)兩大方向,首選高普考常考的「高級氧化法(如芬頓法)」與「活性碳吸附法」進行作答。
小題 (三)
NH4+
思路引導 VIP
看到廢水中的 NH4+(氨氮),應立即聯想到「生物脫氮」與「物化脫氮」兩大主要途徑。生物法首推最經典且經濟的「硝化/脫硝程序」;物化法則可考慮藉由調高 pH 值使其轉為氣態的「空氣吹散法」,或利用強氧化劑反應的「折點加氯法」。作答時挑選實務中最具代表性的兩種方法,寫出其物理化學反應機制或生物轉化流程即可拿高分。
小題 (四)
PO4 3-
思路引導 VIP
看到 PO4 3- (磷酸根) 應立即聯想到廢水除磷的兩大主流技術:化學沉澱與生物除磷。作答時需點出各方法的反應機制(金屬鹽類沉澱 vs 聚磷菌的厭氧釋磷/好氧吸磷)及其實務應用。
小題 (五)
Zn、Cu、Cr3+
思路引導 VIP
看到 Zn、Cu、Cr3+,應立即聯想到「重金屬廢水處理」。最直覺且普遍的方法是改變重金屬的溶解度使其轉為固相(如化學沉澱法);若考慮低濃度極限去除或重金屬資源回收,則應想到利用電荷吸附置換的原理(如離子交換法)。思考時需特別注意鋅(Zn)為兩性金屬的特性。
工業廢水處理技術
💡 針對不同污染物屬性選擇適當之物理、化學或生物處理單元。
- 有機污染物 (COD/苯酚):優先考量活性污泥法等生物處理;難降解者採高級氧化程序 (AOPs)。
- 營養鹽處理 (N/P):氮採生物硝化脫硝或空氣吹脫法;磷採化學沉澱(加鋁/鐵鹽)或生物除磷 (EBPR)。
- 重金屬處理 (Zn/Cu/Cr):主要利用調整 pH 值產生氫氧化物沉澱,或使用離子交換、電解回收法。
- 申論答題架構:應先點出處理原理(如:化學沉澱、生物降解),再具體列舉設施名稱(如:曝氣池、加藥沉澱池)。