2019-02-202024-05-17https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/694819摘要：因應全球氣候變遷與經濟活動發展，台灣水資源分布不均以及供需失衡的狀況日益嚴重，因此，經濟部水利署致力於新興水源的利用，推動再生水處理的相關政策，積極鏈結研發單位、系統製造商以及用水開發端，促進再生水處理的關鍵技術發展，以穩定國內的水源供應與水資源的永續經營。本研究計畫的主要目標為貯能型再生水技術的系統證明與整合精進，以最小單元電容去離子的原型組件為主體，優化其效能表現，同時，以產業應用推廣為前提，評估此技術用於非系統再生水的可行性，完成整合的試驗性系統，建構工業級的電容去離子原型組件，最後，以生命週期評估角度，建立電容去離子技術的量化永續性設計模式(quantitative sustainable design)，提出貯能型再生水系統的發展途徑與應用範疇。本研究團隊於前兩年度「貯能型水再生系統」的研究計畫中，結合水處理衍生能源、電能回收控制裝置、以及資訊通訊技術等，完成以低耗能電容去離子技術為主軸的智慧新節能型再生水處理模組，並以桃園北區水資源回收中心為示範場域，進行都市污水處理廠之放流水處理的實際測試，證實電容去離子技術用於再生水處理的潛力。本研究計畫將建立於過去的基礎上，進行電容去離子系統的整合與精進，工作內容包含持續優化最小單元電容去離子原型組件的脫鹽效能與電能利用效率，研析充電模式與處理鹽水濃度的應用範圍，並發展最小單元原型組件的並聯操作模式，以每日產生0.5噸級以上的再生水為目標，開發工業級電容去離子原型組件，完成整合的試驗性再生水處理系統，同時，針對工業部門(如高科技產業)的用水現況與關切之水質項目，選定非系統再生水的應用標的，接著，以最小單元的電容去離子原型組件，進行非系統再生水的實驗室測試以評估其可行性，產生符合工業部門需求的再生水，並根據再生水再利用之用途，搭配相關的前處理與後處理單元，提出電容去離子技術的應用方案規劃與建議報告，最後，根據電容去離子技術的關鍵因子，建立量化永續性設計模式，以技術設置與運轉階段的能資源投入進行敏感度分析，以提出貯能型再生水系統的發展路徑。期本研究計畫能以過去科專計畫(「低耗能水再生利用之發展與環境友善性研析」與「貯能型水再生系統」)之成果為基礎，以效能優化與產業推廣為目標，建構工業級電容去離子原型組件，進一步發展貯能型系統於再生水之應用，促進國內水利產業以及再生水處理技術的開發，以水循環再利用之核心，確保我國水資源的永續發展。電容去離子技術再生水環境友善性評估Capacitive deionizationWater reclamationLife cycle assessment