.png){kind=logo}
(1) 高效能水處理藥劑與技術開發
延續先前研究成果，近三年來持續與國內混凝劑製造商合作，研究開發聚矽酸鐵(polysilicate iron, PSI)混凝劑量產技術，解決聚矽酸與氯化鐵混合過程PSI時常出現凝固狀態的問題，以多參數搭配控制方式(Si/Fe、pH、加藥速率控制)，提升PSI混凝劑合成之穩定性，以及發揮PSI混凝劑除濁、除色及除藻等全方位淨水效能與優勢，目前已邁入噸級的模廠量產規模生產測試階段，2024年已將PSI量產技術轉移給中懋化學股份有限公司生產及販售少量PSI混凝劑供台中豐原給水廠試用，以作為淨水場白濁水混凝處理藥劑。另一方面，2022~2024年和印尼泗水理工大學(Institut Teknologi Sepuluh Nopember) Prof. Arseto Yekti Bagastyo合作，共同指導1位印尼籍碩士生進行電氧化-透析(EOD)系統處理掩埋場滲出水的技術開發，並共同發表論文於SCI期刊Environmental Technology (2024)與ESCI期刊Journal of Ecological Engineering (2022)共計2篇。同時，2024年開始與工研院合作開發流動式電極電容脫鹽回收廢水低濃度氨之技術，現階段已實現將水中銨離子從100 mg/L提濃度至1000 mg/L以上，且回收每公斤氨氮所需能耗可低於2 KWh。
(2) 飲用水水源藻類分離技術開發
以電混凝浮除技術(ECF)分離高藻水中毒害性銅綠微囊藻細胞與藻類有機物，此技術可有效移除97%的藻細胞和56%的可溶性藻類有機物，可作為分離有害藻種之方法。近期，開發出節能型電混凝-膠凝-浮除(EFF)程序以提升高藻水中毒害性銅綠微囊藻細胞分離效能，可有效移除97%的藻細胞，且能耗僅需0.0207 kWh/kg，並發現在低磷酸鹽濃度(1 mg/L)之條件下，能有效提升藻細胞之回收率、磷去除率和藻類有機物(AOM)分離。本項研究成果各發表於AQUA(2022), Journal of Water Process Engineering (2023)及Water Research (2024)計3篇，其中最重要之研究成果為首次提出磷酸鹽的存在，隨著濃度變化會影響電混凝-膠凝-浮除機制，過高的磷酸鹽(10 mg/L)會導致藻類收集效率變差。此外，近期個人研究室開發出紫外光－電混凝浮除程序處理高藻水之技術，高藻水經紫外光照射後，促進藻細胞胞外聚合物(EPS)之分泌，增加藻細胞間黏性與團聚能力，可進一步提升ECF程序移除藻細胞效率，同步降低能源消耗和消毒副產物生成潛能(DBPFP)。
(3) 藻類衍生消毒副產物前質生成控制與削減技術
以NaOCl強化前氧化或ClO2前氧化結合高效能(PACl-H)混凝劑，可顯著降低含藍藻水中的消毒副產物生成潛能(DBPFP)，證實以高劑量的NaOCl前氧化可以進一步氧化降解藻類有機物，以控制DBP生成。同時，發現對含銅綠微囊藻水進行強化加氯氧化處理時，在指數生長期(Exponential phase)的藻細胞會引發更快速且更強烈的細胞破壞，並增加藻源有機物(AOM)的釋放，顯著提升碳系消毒副產物(C-DBPs)，特別是三鹵甲烷(THMs)的生成，因此前加氯氧化處理高藻水需要考慮藻類生長狀態，才能有效削減DBP生成，此研究成果可作為淨水場前氧化加藥策略參考。本項研究成果各發表於Journal of Water Process Engineering (2021)及Science of the Total Environment (2022)共計3篇，其中最重要之研究成果為解析NaOCl氧化對藻細胞活性與其衍生消毒副產物前質之降解速率。近期，進一步研究藻類胞外分泌物累積對藻細胞增長速率之影響，發現培養小球藻與銅綠微囊藻期間，藻細胞表面的bounded EOM累積對磷酸鹽吸收和細胞增殖有顯著影響，尤其是小球藻會受到bounded EOM的累積而抑制其生長速率，此項研究結果發表於Environmental Science: Water Research & Technology (2024)計1篇。另外，目前指導一位印尼籍博士生開發出新型金屬碳基複合式電極材料(石墨稀+氧化鐵(GFe))，將其作為電氧化(E-Oxidation)與電芬頓(E-Fenton)電極材料，應用於水處理削減藻類有機物(AOM)，證實使用GFe複合型電極電氧化或電芬頓技術可有效降解銅綠微囊藻(Microsist)胞外物(EOM)及胞內物(IOM)，對IOM降解成效尤佳，此項研究成果已發表於Sustainable Environment Research (2024)、Journal of Environmental Management (2025)共計2篇。
(4) 水庫水質優養化潛勢指標研析
採用皮爾森迴歸統計及主成份分析法(PCA)對國內歷年21座水庫水質進行大數據分析，解析出我國水庫水質優養化指標(即卡爾森營養狀態指數(CTSI))之適用性低，主要原因是多數民生水庫中非藻類濁度物質(Non-Algal Turbidity)比例過高(如圖第III區)，CTSI數值主要影響因子是懸浮固體物，水庫透明度主要影響因子是懸浮固體物而非藻類(葉綠素a)，同時利用變異數分析法研析我國水庫採用CTSI評估優養化程度之適用水質條件及影響因素(水溫、營養源、季節等環境因子)，發現總磷(TP)、藍綠藻與葉綠素a相關性高，且屬同一變異群體。另一方面，我國水庫採用CTSI評估水質優養化之解析成果提供環境部重新檢討現行卡爾森指標之侷限性，以及推動新水質營養狀態指標作為評估國內水庫水質優養化程度之用，以精準評估水質優養化程度及其發生潛勢。本項研究成果已發表於Sustainable Environmental Research (2022)計1篇。
%E6%87%89%E7%94%A8%E8%88%87%E6%B0%B4%E8%B3%AA%E5%9B%A0%E5%AD%90%E9%97%9C%E8%81%AF%E6%80%A7%E5%88%86%E6%9E%901.png)
(5) 智慧水務管理技術開發及應用模型評估
本項研究利用「連江縣自來水供水智慧化系統」，取得水源、水廠、水網之自來水供水智慧化資料，結合統計學(支撐式向量(SVR))及機械學習工具(長短期記憶(LSTM))，以建立水量預測模型，進行大數據分析預判自來水供水系統用戶用水行為與管網漏水率，這些研究方法創新成果可作為城市智慧水務管理技術開發基礎及進階AI管理模型建構之參考。此研究成果可提供連江縣自來水廠供水管理決策之用，達到產銷平衡，逐年降低管網漏水損失(從9.3%降至1.6%)，同時改善了當地居民用水品質與供水穩定性，使馬祖四鄉五島成為全國智慧供水首善之區。
