陳彥旻 中鋼公司綠能與系統整合研究發展處研究員
超前部署節水與多元水源策略
一貫作業鋼廠高爐製程自點火開始即無法停止，因內含高温融熔鐵水，不可無水冷卻，否則將會使中鋼暴露高爐永久性毀損的風險中，進而影響到正常生產。中鋼以前僅靠單一自來水源，因此多年前就開始關注水資源議題，勵行用水管理及回收水再利用工作，如廣設廠房屋頂雨水收集回收設施、自建工業廢水純化場回收放流水、RO濃水回收再利用、鼓風機更新為高效率轉子以減少冷卻水耗用等，大幅降低限水時期對於自來水需求，製程用水回收率已高達98.4%，廠內循環水系統可逐級使用5至6次。
針對外部水源，中鋼用水以來自東港溪的工業用水為主，平時與民生用水並無衝突。然枯水期時，該東港溪水源將為民生用水補充水源，對在地用水有潛在衝擊，因此在2012年確定中鋼多元水源之用水策略，鎖定都污再生水與海水淡化等新興水源。自2018年8月起，中鋼每日約導入2.2萬噸鳳山溪再生水廠供應之再生水，隨2019年9月再生水廠產能擴充完成，中鋼每日導入約4.1萬噸再生水，大幅減少用水衝擊。繼鳳山溪再生水廠營運供水後，臨海水資中心2021年12月9日正式開始營運供水，中鋼每日再使用2萬噸臨海再生水，再生水使用量(6.1萬噸/日)達到整體用水量50%之里程碑。
配合高雄市經發局執行「和發產業園區再生水之替代履行方案」，中鋼預2024年將再增加使用鳳山水資源中心擴充9,700 CMD之再生水，以強化再生水源之調度。未來朝多元水源目標邁進，持續評估使用1.3萬立方米/日海淡水的可行性，預期耗用新水量將降低為64.4%。
適化用水策略與技術建立
中鋼為全國首例使用都污再生水為工業用水之典範，然過去水源為單一水源及水質，須建立第二水源、不同水質操作策略，適化整廠水系統操作。
1. 原水使用
中鋼原僅有臺水系統之工業用水管網，2015年制訂的｢再生水資源發展條例｣規定：再生水不得供作直接食用及食品業、藥品業之用水，故不宜將再生水併入現有臺水系統[1]。因此規劃配置全廠新生活用水管網，水源為臺水自來水，管線顏色以比照臺水自來水管線的天空藍作為區分，並於管線上以PW(Potable Water)縮寫標示，與未來原工業用水管網混入部份再生水的製程用水完全獨立分開，如圖1(a)所示。該工程2015年開始建置管網、2018年3月規劃接管策略、2018年4月逐區切換、2018年6月完成管線長度36公里、5個供水區、245個接水點。
都污再生水則規劃併入中鋼現有蓄水池與臺水原水相混，此股水透過現有工業用水管網當做全廠製程及冷卻水補水。依再生水水質標準及使用遵行辦法規定，再生水供水管線外露部分以紫色標示以作為區分[2]，再生水管材質為HDPE高密度聚乙烯管，由於添加碳黑抵抗紫外線照射，故管線主體底色為黑色，並於四個象限以紫色線條標示，並於管線上以RCW (Reclaimed Water)縮寫標示，如圖1(b)所示。都污再生水進入中鋼大水池與自來水混合，於原水池旁增一組加鹼系統，以適量提供工業再生水鹼度，避免管網腐蝕風險。
2. 製程水使用
為降低離子交換樹脂之負荷及純水生產成本，以都污再生水取代臺水自來水，進入離子交換樹脂製程製造純水。經實際使用後，以往使用臺水自來水製造純水，每批次造水量為6,000噸，使用後每批次造水量大幅提昇為40,000噸至60,000噸之間，節約水量約74萬噸/年。2021年8月完成臨海再生水案廠外及廠內相關管線施工佈設至中鋼廠區臨海再生水原水池及石灰軟化出水池，及臨海再生水第二進水點配管至既有模水系統水池內，取代純水補水。
3. 池頂設置太陽能光電
都市再生水與自來水混合後之緩衝水池有二，南站大水池可儲水10萬公噸，在南站原水池四側走道、頂板上方分期建置三套太陽光電系統，合計設置容量為1.24 MWp，如圖2所示。北站大水池可儲水6.5萬公噸，大水池設置水面型太陽光電系統，裝置總容量為1.21MWp，如圖3所示。本體結構由模組、浮體、支架、及沉錨所組成，其中接觸水面的浮體部分，主要以食用級高密度聚乙烯(High Density Polyethylene, HDPE)材質所製作，符合飲用水等級之安全規範；而模組則是以鋁合金支架鎖固在主浮體上，再與步道、匯流箱浮體連結後，以沉錨固定於水面。目前國內外水面型PV系統以設置在埤塘、水庫及滯洪池居多，而此位於工業區大型儲水槽之型式，為國內第1個應用案例，極具指標意義。
參考資料
- 中鋼公司企業社會責任，https://www.csc.com.tw/csc/hr/csr/env/env10.htm
- 再生水資源發展條例，https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=J0110094 ，2015。
- 再生水水質標準及使用遵行辦法，https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=J0110102，2016。
- 中鋼集團太陽光電案場，https://learnenergy.tw/index.php?inter=knowledge&id=410