115年 - 115 高等考試_二級_環境工程：環境化學與環境微生物學#145734

一、全氟及多氟烷基物質（PFAS）屬於持久性有機污染物（POPs） ，因化學 結構極度穩定，若釋出流布於環境中會於生物體內累積，並可隨水蒸發 於雲雨中，具有遠距離遷移潛力，故近年國際間均加強對其管制力道。 今有一消防演練場所被檢出地下水受高濃度的 PFAS 污染，請說明二種 對 PFAS 可行的去除與破壞處理方法，解釋其作用機制與原理，並說明 該技術具有的優勢與面臨的挑戰。（25 分）

二、環境部在 116 年起將落實對數個指定產業別的氨氮放流水加嚴排放標準。 某廢水處理廠為提升其對氨氮的處理成效，擬評估增設厭氧氨氧化 （Anammox）的節能生物脫氮技術作為主要的氨氮去除程序。請寫出化 學平衡方程式說明此程序的除氮原理與機制，並計算在給定以下條件的 情況下，該 Anammox 反應器所需的有效體積（m3）。（25 分）
● 每日需去除的 NH₄⁺-N 負荷為 60.34 kg-NH₄⁺-N/day
● 顆粒污泥的特定氨氮活性為 0.4 kg-NH₄⁺-N/(kg-VSS-·day)
●反應器內維持的污泥濃度（MLVSS）為 5,000 mg/L
● 假設安全係數 1.5

三、某廢水處理廠欲在既有的生物處理單元（活性污泥法）外，增設化學方法（添加次氯酸鈉）作為放流水氨氮濃度超標時的備援程序。請寫出化學平衡方程式說明此程序的除氮原理與機制，並計算在給定以下條件的情況下，每日需要投加多少公升的 12%（wt/vol）次氯酸鈉溶液。 （25 分）
● 處理水量 1,000 m³/day
●需去除的氨氮濃度[NH₄⁺-N] = 140 mg/L
● 實際所需的 Cl₂：N 質量比為 8.5：1
● 原子量：Na = 23.0、O = 16.0、Cl = 35.5

四、利用黑水虻幼蟲處理生物污泥為近年推動有機污泥資源化與減碳的有效作法。請說明黑水虻幼蟲腸道內獨特的微生物群落結構及其與幼蟲分泌之水解酶，在大分子有機物（如胞外聚合物EPS、纖維素）分解上的協同作用機制，需適當調控以維持腸道微生物活性的關鍵環境因子有那些，並探討當污泥中含有重金屬（如銅、鋅、鎘、鉛）時，黑水虻系統對這類污染物的降解、轉化或生物累積（Bioaccumulation）的機制。（25分）