所屬科目:高考三級◆流體力學與水處理工程
一、梯 形 渠 道 斷 面 尺 寸 如 圖 一 所 示 。 在 滿 流 情 況 下 , 試採用曼寧公式 (Manning Formula)Q=(1/n)R2/3S1/2A 推算水流流量。其中 n 為粗糙係 數 0.025、R 為水力半徑(m)、S 為水力坡降 0.0015。(25 分)
二、岸邊之抽水機將河水直接抽入水廠混合池內。相關設施條件如圖二所示。若抽水流量為 Q=12 公升/秒,管道材質為鑄鐵管(管壁粗糙率為 0.00029),吸水管管徑為 350 公釐,長度 20 公尺與出水管管徑為 300 公 釐,長度 300公尺。吸水井水面標高 58 公尺,抽水機標高 60 公尺,水廠混合池水面標高 90 公尺。若吸水管與出水管之各必須閘閥與彎管等零件水頭損失為 0.21 公尺,求抽水機總揚程。(管線摩擦水頭損失可依 L V2 據 Darcy-Weisbach 公式計算之,,已知吸水管 f=0.019,出水管 f=0.020,g 為 9.8 m/s2。(25 分)
三、下水道污水中硫酸鹽在厭氧狀況下可能被細菌還原為硫化氫,引起中毒的工安事件,或硫化氫接續被氧化為硫酸,造成管線腐蝕。請試述下水道產生硫化氫之機制以及硫化氫氣體產生的影響因素。(25 分)
四、自來水廠實施消毒程序以保護自來水用戶免於遭受水媒疾病的危害,選擇消毒劑時需考量原水水質、經濟性、用戶觀感等因素,請論述優良消毒劑所需具備的特性以及可選用的消毒劑或技術。(25 分)