進入循環經濟時代,兼顧經濟發展、在地就業、環境生態、能源自主的平衡發展,已成王道,也是各國政府與企業應對氣候變遷、能源短缺、環境保育、災害防治等問題時,正視並逐步落實的趨勢。將廢棄物回收轉換為再生資源,已是普世價值,目前水的回收再利用,對企業來說,雖然成本仍偏高,卻是不得不投入的必然方向,因此,水利署帶領相關單位與民間企業紛紛投入再生水的發展。

水循環示意圖

 

在先天水資源不足,後天因快速發展帶來的水汙染速度也隨之成長的情況下,廢水回收再利用的再生水愈來愈受到各國政府重視,例如美國、中國大陸多用在農業,日本用於次級民生,新加坡用在工業等,在澳洲部分地區及新加坡,中水甚至被實際運用到可飲用的階段。而國內水利署目前將再生水劃歸工業用水為主,於沖廁、非食用性植栽之澆灌等民生次級用水為輔。

 

從法規到落實 水利署力推再生水

國內再生水的來源,來自都市汙水處理廠的放流水、工業區廢水處理廠的放流水、工業用水大戶的放流水,以及生活汙水大戶的回收水等;其中,排放廢汙水的企業將之回收再利用率最高,約占總利用量88%,不僅可減少自來水的使用量,對於降低水資源的汙染也大有裨益。

據水利署2016年的調查資料顯示,國內再生水利用量每日約51.7萬噸,相較於2014年的42.4萬噸成長約22%,主要的貢獻即來自工業用水大戶廢水自行回收的利用量;反觀汙水處理量高達平均每日300多萬噸左右的公共汙水處理廠,其放流水回收再利用量卻僅3.9萬噸,大有發展潛力,因此現階段政府推動再生水的利用,將主軸放在公共汙水處理廠放流水的回收利用。

初期由政府帶頭投資,經濟部、內政部及地方政府目前共同推動7個示範案,包括將供應臺中港工業專區的福田水資中心,將供應中科臺中園區的水湳水資中心及豐原水資中心,將供應南科臺南園區的永康及安平水資中心,以及將供應臨海工業區的鳳山溪及臨海水資中心。其中,鳳山溪再生水廠剛於今年8月22日第1期完工,已開始通水,其餘6示範案將陸續進行,預計2023年全數完工後,將可供應每日29.1萬噸的再生水。

水利署預訂2031年將可供應再生水量達每日120萬噸,占公共給水量之10%,相當於500萬人的自來水使用量。期待透過政府的前瞻基礎建設帶動國內水利產業發展的水利署長賴建信提到,在產業廢汙水中存有大量稀有金屬,可透過新興技術將貴金屬回收再利用,增加再生造水過程中的附加價值。

全球因氣候變遷,降雨量本就愈趨減少,而臺灣更因降雨季節分配不均,春、冬季常患缺水危機,特別需要做好水資源的管理與使用,因此政府積極推動再生水的利用,帶頭投資、累積相關實績,並引導產業投入開發,訂定了《再生水資源發展條例》及修正《水利法》,規定用水量達到一定規模以上的工業區開發案,需提送用水計畫,並於審查階段視需要求使用再生水,例如南部科學工業園區臺南園區用水計畫中,將使用8.3萬噸再生水。

除了產出與供應再生水外,也肩負再生水教育推廣的任務,原來的鳳山溪汙水處理廠暨再生水廠改稱「鳳山水資源回收中心」,在廠區內成立「水科技教育館」,供學生、企業、民眾預約參觀。


臺灣第一座鳳山溪再生水示範廠

據高雄市政府水利局代理局長韓榮華透露,甫於8月底正式營運的首座都市汙水處理廠轉型的鳳山溪再生水廠(現已改名鳳山水資源回收中心),最初構想來自中鋼公司,因2009年莫拉克颱風帶來嚴重的災情,其製程用水需求量大,而新興水庫困難度高等多方考量下,決定採放流水回收再利用。

高雄市政府水利局代理局長韓榮華表示,臺灣首座都市汙水處理廠轉型的鳳山溪再生水廠,甫正式營運,目前供水給中鋼、中鋼鋁等公司。

 

中鋼公司提出的構想,與高雄市水利局原訂之計畫多所契合,並考量對未來多元供水系統的推動有很大的幫助,於是由內政部轄下的營建署負責經費籌措,並協調工業局和參與此案的中鋼公司合作,高雄市政府負責興建與執行相關業務。鳳山溪汙水處理廠放流水既穩定、不受天候水文的限制,且現階段處理餘裕量大、廠區內也有足夠用地可供再生處理設施的建置與使用,因此選擇在此開發作為首座汙水回收再利用的水廠。

從興建、營運到日後維修,鳳山溪再生水廠前2年的興建期與後面15年的營運產水期,共規劃投資了近61億元,其中興建成本占26億元。目前水廠已開始每日供水2.5萬噸給中鋼、中鋼鋁,預計明年將提升日供應量達4.5萬噸。鳳山溪再生水廠的興建與啟用,對未來其他供應園區、工業區的再生水廠的興建與維護,將可移植其經驗。

執行鳳山溪再生水廠的興建與營運等任務的藍鯨水科技特許公司,串聯汙水廠、再生水廠、濕地公園及水科技教育館,形塑兼具環保、景觀、生態、教育、休憩功能的水資源環境,成為國內第一個以水資源再生為主題的教育園區。

在戶外的汙水設施,左上圖為好氧生物池;右上圖為二級沉澱池;室內的再生水處理設施,左下圖為RO逆滲透再生水回收系統,右下圖為藥槽區,作用在將膜孔上的附著物清洗去除,以降低膜孔阻塞機率,延長薄膜壽命。

力圖趕在產業需求之前

產業最怕的就是缺水,因此政府積極趕在產業需求之前布建基礎建設。國內首座萬噸級的再生水廠──高雄鳳山溪再生水廠,所使用的放流水源主要來自家庭廢水,以及部分截流自鳳山溪上游的水,回收再利用不但可更加改善鳳山溪的水質,完工後穩定的供水,將可供應臨海工業區每日近1/4的需水量,以滿足當地產業用水需求。

產業方面使用的工業用水,一般將自來水買回去後,因水質太硬還須經過再處理,而鳳山溪再生水廠直接將再生水處理到工業用水的標準,這也是中鋼願意花高於自來水的水價來跟鳳山溪再生水廠買水的原因。

更早之前,高雄加工出口區有一示範的再生水模廠,早在2011年完工,提供楠梓加工出口區廠商試用,後續經濟部加工出口區處仍持續操作供應。

高雄鳳山溪再生水廠由藍鯨水科技承辦興建及營運事宜,副廠長袁常浩介紹水情中控室及再生水相關系統與作業。

再生水的處理耗能較少,與海水淡化的成本相比較低,是當前大力推動的方向;然而臺灣自來水價太低,卻不利再生水的利用與發展。

摘自《科技生活雜誌》9月號205期 文/許佩玟 圖/黃國倉攝 照片‧資料提供/經濟部水利署‧高雄市水利局鳳山水資源回收中心‧日月光集團