分散式供水系統的發展與應用

 

刊登日期:2019/7/5
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迄今世界上有超過一半以上的人口因為飲用水受到污染而罹病,每天超過6,000人因而死亡,可見淨水處理技術研發之重要性。水為維持生物生命之必需,故基於人道救援考量,研發高科技技術來解決急難時的用水問題,確有其必要性與急迫性。Qwater緊急淨水技術及分散式供水系統研發至今成果豐碩,有鑒於緊急淨水技術能擴大應用於民生,未來可將相關研發的救災技術成果與創新服務模式結合,共同建立起一套完整的分散式供水系統服務產業鏈。
 
本文將從以下大綱,介紹工研院開發之緊急供水系統Qwater,藉由分散式小量供水概念,降低大區域缺水風險,以提升國內防災技術能量,災害時能提供安全衛生無虞之飲用水。
‧技術簡介
 1. 緊急供水系統Qwater
  (1) 系統要具備快組、高機動等特性
  (2) 研發高效率模組化套裝化設備
  (3) 綠能低耗能設計
 2. 既有國內外緊急供水技術比較
‧Qwater分散式供水之應用
 1. 桃園羅浮國小Qwater建置
 2. Qwater淨水船研發
 3. 新北市法鼓山綠能Qwater建置
 4. 菲律賓海燕颱風救災
 5. 蘇迪勒颱風救災緊急供水
 6. 尖石那羅部落Qwater建置
‧分散式供水之未來市場拓展規劃
 1. Qwater服務雲規劃
 2. 分散式供水系統未來應用
  (1) 面對全球暖化之環境調適,新創社會公益企業
  (2) 解決偏遠或弱勢地區用水問題,新創簡易自來水設備製造業
  (3) 解決工廠用水問題,特別適用於面積不足或施工期要短的工廠
 
【內文精選】
迄今世界上有超過一半以上的人口因為飲用水受到污染而罹病,每天超過6,000人因而死亡,可見淨水處理技術研發之重要性。台灣颱風發生頻率極高、區域降雨不均、坡陡流急,為一常發生缺水之國家;而國外發生天災之頻率也日趨頻繁。水為維持生物生命之必需,故基於人道救援考量,研發高科技技術來解決急難時的用水問題,確有其必要性與急迫性。
 
台灣多處地質鬆軟,故降雨期間產生泥沙含量高的高濁度水,現有處理技術多為大型化設備,並不適用於機動式救災淨水系統中。有鑑於此,水利署防災中心於民國100年起,委託工業技術研究院共同開發緊急供水系統Qwater,藉由分散式(Decentralized)小量供水概念,降低大區域缺水風險,期盼提升國內防災(Hazard Mitigation)技術能量,災害時能提供安全衛生無虞之飲用水。
 
技術簡介
1. 緊急供水系統Qwater
Qwater可由兩個民眾於20分鐘內組裝完成,是謂快組(Quick);Qwater可處理高濁度原水,出水並符合飲用水標準,是謂優質(Quality);Qwater小體積大產量,於2.5立方米左右的空間下可產水為15 CMD (Cubic Meter per Day),並可進行並聯增加出水量,是謂豐沛(Quantity)。
 
Qwater淨水單元(設計如圖二)係整合高效率沉澱系統、BioNET、薄膜、UV殺菌等淨水技術;且為求組裝時效性,淨水單元係建構成簡易型套裝模組型態;而多數元件材質,則考量較輕質的材料進行應用。
 
圖二、Qwater功能設計示意圖
圖二、Qwater功能設計示意圖
 
2. 既有國內外緊急供水技術比較
國內外既有之緊急供水技術比較如表一,分析如下:
①國外因地形及地質條件不同,較無高濁度水之背景,故多數緊急淨水技術之前處理單元皆為100 μm或50 μm的初過濾器,只能處理濁度約300 NTU以下之原水,不適用於高濁原水(1,000 NTU以上)之處理。
 
分散式供水之未來市場拓展規劃
1. Qwater服務雲規劃
Qwater緊急淨水技術及分散式供水系統研發至今成果豐碩,廣受國內外報章雜誌、新聞媒體、展覽等肯定,可見此技術之重要性。分散式供水系統在平時可做為偏遠地區或水質不佳地區之簡易自來水系統,在災時則可應用為救災工具,提供災區收容中心或避難所緊急飲水之用。因此設備應用端,包含政府單位、民間公益團體、社會公益企業防災、自主防災社區及一般商品通路,透過水科技雲服務,可驅使創新淨水科技能服務社會大眾,並帶動相關淨水服務產業鏈,提高國內相關產業的經濟發展。整體營運模式規劃如圖十。
 
圖十、Qwater未來營運模式規劃
圖十、Qwater未來營運模式規劃
 
2. 分散式供水系統未來應用
分散式模組化供水系統為一種因應世界環境變化而新創的成果,可用於社會公益企業、簡易自來水業、工廠用水等層面,未來應用說明如下…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:任維傑/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」391期,更多資料請見下方附檔。

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