高考申論題
114年
[環境工程] 流體力學與水處理工程
第 五 題
五、近年國內都市污水與產業廢水處理廠或因面臨用地不足，或因再生水發展所需，其廠內生物處理單元系統由傳統活性污泥法改為MBR（membrane bioreactor）操作，請針對傳統活性污泥法與 MBR 系統說明及比較其優缺點。（20 分）
📝 此題為申論題
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考生看到此題應先釐清「傳統活性污泥法（CAS）」與「膜生物反應器（MBR）」在固液分離機制上的根本差異（重力沉降 vs. 物理薄膜過濾）。接著可從用地面積、操作參數（MLSS、SRT）、出水水質、污泥產量、以及操作維護成本（能耗、膜污堵）等工程實務面向進行系統性的對比分析。
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【破題】 傳統活性污泥法（CAS）依賴二次沉澱池進行重力固液分離，而膜生物反應器（MBR）則以物理薄膜過濾取代二沉池，從根本上突破了重力沉降的限制，成為解決用地不足及發展再生水資源的核心技術。 【論述】
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CAS與MBR系統比較
💡 比較傳統重力沉降與薄膜過濾在污水處理效能與空間之差異。
| 比較維度 | 傳統活性污泥法 (CAS) | VS | 膜生物反應器 (MBR) |
|---|---|---|---|
| 分離機制 | 二沉池重力沉降 | — | 膜組件物理過濾 |
| MLSS濃度 | 約 1,500-3,000 | — | 約 8,000-15,000 |
| 占地面積 | 需大面積二沉池 | — | 高度集成，節省空間 |
| 出水水質 | 中等，受沉降性影響 | — | 極佳，SS趨近於零 |
| 能耗維護 | 較低，操作技術成熟 | — | 較高，需防治膜污堵 |
💬MBR 適合用地受限且需再生水利用之場址，CAS 則具經濟性優勢。
