高考申論題
114年
[環境工程] 流體力學與水處理工程
第 四 題
四、請說明自來水處理程序中，過濾池在正常操作下反沖洗的時機，一般根據那兩項監測指標來決定，以及當監測指標達到多少建議範圍時應進行反沖洗。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗淨水工程中快濾池的實務操作基準。看到反沖洗時機，應立即聯想「水力限制（水流阻力）」與「水質限制（處理效能）」兩大核心機制，即對應『水頭損失』與『出水濁度』兩項指標，並依據自來水工程實務寫出合理的數值範圍（如1.5~2.5m 與 0.1~0.3 NTU）。
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【破題】自來水處理之過濾池（通常為快濾池）在過濾過程中，濾料會不斷截留水中懸浮固體與膠體，導致濾床孔隙率下降與截留能力飽和。實務上，反沖洗的啟動時機主要依據「水頭損失（水力條件）」與「出水濁度（水質條件）」兩項核心監測指標來決定。 【論述】 一、指標一：水頭損失（Head Loss, $\Delta H$）
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過濾池反沖洗時機
💡 依水頭損失與出水濁度之閾值，採「先到先洗」原則維持濾效。
| 比較維度 | 水頭損失 | VS | 出水濁度 |
|---|---|---|---|
| 監測維度 | 水力條件（阻力） | — | 水質條件（淨度） |
| 建議範圍 | 1.5 ~ 2.5 m | — | 0.1 ~ 0.3 NTU |
| 失效後果 | 產生氣阻、結構破壞 | — | 濾床突破、消毒下降 |
💬兩者相輔相成，任一指標達到閾值即應啟動反沖洗程序。
