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年公務人員升官等考試、
100
年關務人員升官等考試試題
代號：
35330
等 別： 薦任
類 科： 環境工程
科 目： 水處理工程（包括相關法規）
考試時間： 2小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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一、由於人口增加及水資源缺乏，許多國家已將污水回收再利用。例如，新加坡的 NEWater
將污水處理回收供工業使用。非洲溫荷克（Windhoek, Namibia）則將污水回收處理，提
供近 35%的飲用水源。回收技術，除了逆滲透外，薄膜蒸餾（membrane distillation，
MD）也漸漸受到注意。
請敘述薄膜蒸餾的操作原理。（10 分）
薄膜蒸餾的優點。（5分）
薄膜蒸餾依設計形式可分為那四類？（5分）
二、依離子交換能力說明四種離子交換樹脂的形式、代表性官能基（functional groups）
及使用時機。（20 分）
三、若顆粒沉降行為符合自由沉降（Free settling），於顆粒沉降實驗中，水樣樣本自液
面下一公尺處取出，顆粒之去除率與沉降時間的關係如下表。一沉澱池設計之表面
溢流率（surface overflow rate）為 500 m/day，求沉澱池處理上述水樣之顆粒去除的
效率？（20 分）
時間（分） 12345 7916
去除率（%） 10 20 38 60 75 86 92 96
四、試說明薄膜生物反應槽（membrane bioreactor）中造成薄膜阻塞的因素及可行的解
決方法。（20 分）
五、Langmuir 等溫吸附式常用於單層的吸附現象，可由以下吸附平衡反應式推導而得。
SA
S
A
↔≡≡+ }}{{ SA
Kads ≡
}{ SA
≡
=
式中 A及
S
≡分別為被吸附物質（adsorbate）及吸附劑（adsorbent）之吸附活性位
置（active binding sites），而 為平衡係數。
ads
K
試以吸附平衡反應式推導 Langmuir 等溫吸附式 max
}{1 }{ q
AK AK
qads
ads
A+
=。（10 分）
式中 及分別為吸附密度（adsorption density；單位質量的吸附劑所吸附的
污染物質量）及飽和吸附密度（saturated adsorption density）。
A
qmax
q
一活性碳（GAC）吸附水中的酚，其吸附平衡符合 Langmuir 等溫吸附式。若
Langmuir 式中 及 分別為 7 mg 酚/g GAC 及2.5 L/mg。試求將酚濃度從
25mg/L 降至 1 mg/L 所需之 GAC 劑量。（10 分）
max
qads
K