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                                                                                                                 51


                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              63
                                                                                                                                          62
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        64





                                                                                                                71

                                                                                                                                          72

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             83

                                                                                                                                          82
                                                                                                                81



                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        84


                     而在放流廢水量測的分析中,254nm吸收光譜的COD                    254nm吸收光譜進行10筆數據比對,如 圖11所示,迴歸分               61                        52                                                                                                                                                                                                                                 73                         74
                                                                                                                                          較易受遮蔽情形干擾,因此在實驗階段也成功將干擾因子
                                                                          2
                 推估模型與傳統量測方法的數據比較,如 圖7所示,可以                        析得到R >0.99,同樣在精確度上得到驗證。                                                特徵化並以過濾程序將其排除。綜合以上所述,可得知
                 發現某些區段兩者偏差較大。此結果代表水中存在干擾因                                                                                                UV 相較於TOC及COD等傳統水質量測,其特性適合應
                                                                                                                                             254
                 子,根據文獻研究 ,指出水中懸浮物質會產生散射、遮                                                                                                用於純水系統前段、廢水系統、生物處理系統等單元來快
                                [8]
                 蔽或吸光效應影響水中吸光度,我們將吸收光譜與傳統方                                                                                                速掌握水質變化趨勢,進而有助於提升系統處理成效。
                 法間數據偏差值與進流懸浮物質濃度進行迴歸分析,得到
                 正相關性的結果,如 圖8所示,可以驗證水中懸浮物質濃                         COD(ppm)
                 度對於吸收光譜干擾的影響。                                                                                                            參考文獻
                                                                                              UV
                                                                                                254                                       [1]    行政院環境保護署環境檢驗所,水中化學需氧量檢測方法,NIEA
                                                                                              重鉻酸鉀法(CODmax II)                                W514~W518。
                                                                                                                                          [2]    行政院環境保護署環境檢驗所,水中總有機碳檢測方法,NIEA
                                                                                                                                              W530~W534。
                                                                                                                                          [3]    陳翠瑤,分析化學實驗,新北市:新文京開發,2014。
                                                                       圖9、以10µm濾心前處理後UV 的新COD推估模型表現                                       [4]    Dudley Williams,Spectroscopic Methods in Organic
                                                                                            254
                   COD(ppm)                                                                                                               [5]    Richard Dobbs,The use of ultra-violet absorbance for
                                                                                                                                              Chemistry,Springer International Publishing,2019。
                                                                                                                                              monitoring the total organic carbon content of water and
                                             UV 254                     10                                                                    wastewater,Water Research,Vol. 6,Issues 10,Pages
                                                                                                                                              1173-1180,1972。
                                             重鉻酸鉀法(CODmax II)                             8.40                                            [6]    Miroslav Mrkva,Evaluation of correlations between
                                                                         8                       7.19
                                             明顯偏差區段                      6         6.63              5.27                                     absorbance at 254 nm and COD of river waters,Water
                                                                      相對誤差(%)         4.65   4.38                                         [7]    行政院環境保護署環境檢驗所,環境檢驗檢量線製備及查核指引
                                                                                                                                              Research,Vol. 17,Issues 2,Pages 231-235,1983。
                             圖7、UV 的COD推估模型表現                            4                                  2.52                              ,NIEA-PA103。
                                   254                                      1.98   1.71
                                                                         2                              1.46                              [8]    Guenter Langergraber,A Multivariate Calibration Procedure
                                                                                                                                              for UV/VIS Spectrometric Quantification of Organic Matter
                                                                         0
                       20                                                   1   2  3   4  5   6   7  8   9  10                                and Nitrate in Wastewater,Water Science and Technology
                                                                                                                                              ,Vol. 47,Issue 2,Pages 63-71,2003。
                     懸浮物質濃度(ppm)  10 5           R =0.902                  圖10、UV 的新COD推估模型準確度表現
                       15
                                                 2
                                                                                  254
                       0                                               100
                                                                                                   2
                         0          100         200         300                                   R =0.995
                                                                        80
                                 UV  重鉻酸鉀法偏差值(ppm)
                                   254-                                 60
                                                                      UV 254 (m -1 )
                        圖8、UV 量測偏差與水中懸浮物質濃度關係圖                          40
                              254
                                                                        20
                                                                         0
                 4.3  改善驗證                                                0       500     1000     1500     2000
                                                                                         COD(ppm)
                     為了有效排除吸收光譜干擾的影響,我們嘗試用稀釋
                 、過濾等前處理方式降低水中顆粒影響程度,由瓶杯實驗                                  圖11、UV 的新COD推估模型精確度表現
                 的經驗得知,稀釋步驟同時對於水體濃度及水中懸浮物濃                                        254
                 度造成變化,對於降低干擾的效益並不明顯。進而採取過
                                                                   5.  結論與未來展望
                 濾方式進行驗證,本次實驗以10µm濾心作為前處理,將進
                 流水過濾後再進行分析,如 圖9所示,以過濾作為前處理                            本研究利用吸收光譜進行分析,量測水中TOC及COD
                 所建立的新COD推估模型較原始模型有更好的結果。                          並利用線性迴歸方式建立濃度推估模式,並以準確度及精
                     我們同樣以相對誤差呈現254nm吸收光譜的新COD推                    確度兩種指標進行驗證,結果均符合環檢所公告規範。相
                 估模型準確度表現,如 圖10所示,在10筆採樣數據的資料                      較於傳統量測方法,可作為水處理控制參考或應用於預警
                 統計下,相對誤差為4.42%,得到準確度上的驗證,再次                       訊息的提供。
                 符合環檢所公告標準。                                            台積相關也已有多處應用,例如自來水量測腐植質、
                     接著以再現性實驗確保所配置標準品於重複分析下具                       薄膜生物汙堵判定等。並且在操作面上,UV 具有快速量
                                                                                                      254
                 一定再現性,在配置0ppm及1500ppm COD標準液後以                    測、不需外加藥劑、維護成本低等優勢。然而吸收光譜法


                                                                                             FACILITY JOURNAL          1 2   2 0 2 0  91  92                                                                                                                                                                                                                                 93                         94
   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98