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守護河海環境 從零打造高效率放流水處理系統
台電公司貫徹穩定供電使命的同時，也積極追求環境永續目標，期望讓每一度電更環保。其中，針對既有燃煤火力機組方面，台電透過靜電集塵（Electrostatic Precipitator, EP）、選擇性觸媒還原設備（Selective Catalytic Reduction, SCR，用於降低氮氧化物排放，簡稱脫硝設備）、排煙脫硫（Flue-Gas Desulfurization，FGD）等各項技術，嚴格落實煙氣排放的空污防制；除此之外，水污染防治也是另一個環保的重要面向。
2023年底，台電北部施工處於林口發電廠完成了全新的氨氮廢水處理設備、以及既有廢水收集系統新增連通管道工程（以下簡稱連通管工程），不僅為林口電廠的水污染防治進行優化升級，更富有示範意義、為其他電廠樹立嶄新典範。所謂的氨氮廢水從何而來、氨氮廢水處理系統又是如何運作的呢？讓我們跟隨北部施工處的腳步一探究竟吧。
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氨氮廢水面面觀：來源和處理過程
火力發電是透過燃燒燃料產生熱能，加熱鍋爐水使其汽化，進而推動蒸氣輪機轉動發電，而為了避免水質不良導致鍋爐管壁結垢、產生沉積物或受腐蝕，進入鍋爐的水需經過前處理，其中，添加微量氨水是常見做法，可以控制鍋爐水質維持在低腐蝕性之酸鹼度。 北部施工處燃料給水課長林耕葆指出：「在發電的汽水循環過程中，蒸汽推動汽機做功後冷凝下的水必須透過離子交換樹脂淨化水質，氨則會在淨化程序裡，隨著離子交換樹脂的再生廢水排至廢水系統，產生含氨氮的事業廢水。」
北部施工處燃料給水課長林耕葆。
談及氨氮廢水對於環境的影響，北部施工處機械工程師賴名翔說明：「氨、氮是植物需要的營養鹽，因此氨氮廢水的排放容易導致水域優養化，藻類過度繁殖就會降低水體的溶氧量，進而危害其他水生生物。」
北部施工處機械工程師賴名翔。
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因應環境政策 以優於法規標準自我要求
「污染防治是台電早已行之有年的重要工作，而隨著環境保護意識的提高，台灣針對污染物的排放標準也逐漸趨嚴。」林耕葆指出，根據環境部的放流水標準規定，既有電廠在2027年前必須將綜合廢水中的氨氮濃度降至60mg/L以下；台電為積極響應環保政策，於是在林口電廠啟動了氨氮廢水處理系統的建置工程。
台電針對火力發電過程排放所排放的廢水，皆經妥善處裡，符合放流水標準。圖為林口電廠既有之廢水處理水槽。
國內目前常見的氨氮廢水處理技術包括沉澱結晶法、電解鹽水加氯法、離子交換法及觸媒燃燒技術，北部施工處考量林口電廠的場地限制、廢水處理效率，以及後續操作維護的便利性，從眾多處理技術中，選擇了「電解鹽水加氯法」處理氨氮廢水。賴名翔解釋，廢水中的氨氮可以在適當的酸鹼值下，利用氯系之氧化劑使其氧化，例如次氯酸就會與廢水中之氨作用，形成一氯氨、二氯氨、三氯氨，持續加量直至水中氨被反應完成後就會氧化分解成氮氣而達到脫除的效果。
圖中的NaCl配藥系統桶槽，是本次新增的氨氮廢水處理系統中，與既有放流水處理系統銜接的第一個製程設備。
「過去林口電廠的放流廢水依發電運轉情形，氨氮值會在50-150mg/L左右，我們透過這套廢水處理系統，目標將氨氮濃度降到20mg/L以下，以優於法規的標準自我要求！」林耕葆表示，台電自主採行更加嚴格的處理標準，不僅確保電廠的放流水合乎國家環保規範，更是在穩定供電的同時兼顧河海環境永續發展的具體實踐。 這套氨氮廢水處理系統是台電所有發電廠之中的第一套製程設備，極具示範意義。北部施工處還特別打造了RO前處理設備，每日可節約20噸自來水，並同時減少20噸廢水產生，更發揮了延長電極版使用壽命、減少藥洗頻率降低操作成本等效益。除此之外，本案採用管式雙極性電極板，比傳統板式單極操作電力需求減少30%以上，約可減少250kg碳排放，在珍惜水電資源的同時，也發揮亮眼的減碳效益。
電解加氯技術可以有效降低放流水的氨氮濃度。圖為電解設備機房一隅。
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無先例可循的開路者
林口電廠氨氮廢水處理系統自2021年開始動工，到2023年竣工，過程中不巧面臨了新冠疫情、缺工潮以及原物料短缺等問題，另外，電廠內部同時進行其他工程，也衍生出例如施工界面釐清與管理等需求，使得北部施工處面臨諸多挑戰。賴名翔回憶道：「我們除了與鄰標工程協調施作行程，也配合夜間及假日趕工，並且採取場外預製及套裝設備完成再進場安裝等方式，經由各方努力，工程才得以如期完成。」
北部施工處耗時兩年，於林口電廠成功打造製程縝密完善的氨氮廢水處理系統。圖為反應槽輸送泵。
北部施工處耗時兩年，於林口電廠成功打造製程縝密完善的氨氮廢水處理系統。圖為逆滲透處理系統桶槽及其轉動設備。
北部施工處耗時兩年，於林口電廠成功打造製程縝密完善的氨氮廢水處理系統。圖為儀控設備機房。
北部施工處耗時兩年，於林口電廠成功打造製程縝密完善的氨氮廢水處理系統。圖為廠用及儀用空氣貯槽。
不過要說起這次工程最大的挑戰，絕非系統設計莫屬。由於林口電廠是台電首度打造氨氮廢水處理設備的場址，沒有前例可循，於是北部施工處團隊花了大量時間建模和優化設備，逐一克服現場環境的難題。 承攬本次工程的鉅晟機械船舶工程有限公司專案經理李韋廷分享道：「為掌握電廠廢水處理廠實際運轉中的放流水水質，在設計建模前，團隊特地搭建了小型模擬廠，針對林口電廠的氨氮廢水做化學分析，並與逢甲大學的實驗室合作，進一步了解林口電廠放流水的化學特性。獲取數據之後，研究團隊隨即對處理設施做了不同程度的調整並建置處理參數，從電解器的大小，到逆滲透處理系統的建置，所有設備各司其職、相互搭配，才能對症下藥。」
北部施工處與承攬廠商密切溝通合作，透過現場實驗掌握林口電廠放流水水質，進而量身打造符合需求的設備。左為鉅晟機械船舶工程有限公司專案經理李韋廷。
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不畏艱鉅挑戰 全力推動環境保護
透過嚴謹的溝通和測試，北部施工處終於完成了設備的建置，更吸引了各界人士前來參訪。林耕葆笑道：「來到電廠參訪的學者們都非常驚嘆，因為這項技術雖然在理論上可行，但是要在規模如此龐大的環境裡付諸實踐，就像是不可能的任務，而我們辦到了。」 林口電廠的「氨氮廢水處理設備及連通管工程」，不僅對環境保護有著重要的貢獻，同時也為未來的永續發展奠定了穩固的基礎。儘管建置氨氮廢水處理設備需要採用更複雜的技術和更嚴謹的製程，然而，北部施工處始終堅持減少環境負擔、實現資源節約和節能減碳的理念，努力尋求在每個施工步驟中兼顧環境永續發展的可能性。
台電在履行供電使命的同時，也致力追求環境友善。圖為北部施工處配管組經理謝乾明，在林口電廠建廠之初，廠內重要之環保設備(綜合廢水處理廠、排煙脫硫系統(FGD)、氨氮廢水處理系統)皆在其帶領下完成。
台電在履行供電使命的同時，也致力追求環境友善。
台電一向恪守環保法規，這項工程的成功實施不僅為臺灣電業帶來了寶貴的經驗，同時也為其他電廠提供了借鏡和參考，共同促進產業邁向生態友善和永續發展的目標。未來，台電將持續不懈地努力，致力實現經濟發展與環境共生共存的美好願景。