張添晉¹、姚凱富²

¹國立台北科技大學環境工程與管理研究所 教授

² 國立台北科技大學環境工程與管理研究所 研究生

摘要

經濟部自1994年起陸續推動工業節約用水之相關政策及施政計畫，針對工業用水回收率期於2021年達到65%之用水回收目標。基於此目標導向下，已積極協助產業界導入「用水管理」及「回收再利用」等正確水資源管理觀念與技術，並持續推行「工業用水合理化」各項措施，以期有效協助產業界提高水資源利用效率。然目前工業用水回收再利用面臨之水資源管理問題，在法規行政管理面、用水特性面及廠商態度面仍有待克服突破。本文除就如何協助中小事業推動水回收再利用之作業準則探討外，並從用水回收技術、法制規範及行政管理機制探討我國工業用水回收再利用之未來發展策略。

【關鍵字】工業用水、節約用水、工業用水回收再利用、用水回收策略

一、前言

我國近年來工商業發展迅速，人口不斷增加，經濟持續穩定成長，國民生活品質逐年提高，使得民生、工業用水量及水資源需求急遽增加。為因應未來用水劇增之需求，政府除將積極興建水庫增闢水源外，全面推動節約用水措施及回收再利用為重要因應之道。在強調水資源得以永續發展利用及落實總量管制機制之原則下，經濟部自1994年起即推動「節約用水措施」，強調提高用水效率與效能，並落實健全用水管理制度。隨即於1995年核定「現階段工業用水發展政策綱領」之政策，2000年推動「節約用水行動方案」以及2005年進行「水資源永續發展政策規劃」等相關政策，以穩定供應工業用水，並持續提升工業用水效率，擴大推動節約用水工作，期於2021年達成平均用水回收率65%之目標。然我國目前工業用水回收率落後歐美日本等先進國家，且工業廢水來源及水質較為複雜，水回收多再利用於清潔及次級用途等，故在水回收再利用之技術面及回收策略之管理面等均有待研發突破。本文旨在介紹國內工業用水回收再利用推動之現況，包含工業用水及回收再利用現況、用水回收再利用技術及其策略之探討。

二、國內工業用水及回收再利用現況

2.1 工業用水回收再利用政策之推動

國內水資源依用水標的分別為生活用水、農業用水、工業用水及保育用水。根據經濟部水利署統計資料，2005年全國水資源用水量約199.84億噸，工業用水15.4億噸，佔總用水量7.7%，但產值卻佔生產毛額之24-26%。又根據經濟部水利署水資源永續發展政策規劃，以2021年為平水年情況，我國工業用水量將以28.1億噸為工業用水資源之管制總量。若未將產業外移因素考量在內，依經濟部近幾年促進產業投資優惠方案，針對企業最需要之土地成本等租稅優惠吸引產業根留台灣，工業用水資源之合理使用，提升合理用水效率及創造水資源運用效益，輔導產業落實水回收再利用技術及管理機制，將是未來工業用水策略重要課題之一。

1994年起，經濟部陸續推動工業節約用水之相關政策及施政計畫，並於1998年擴大舉辦「全國國土水資源會議」中，對於工業用水回收率期於2021年達65%之用水回收目標；在2005年之「水資源永續發展政策規劃」中，揭示應持續提升工業用水效率，擴大推動節水工作，並訂定於2021年前持續提高現有用水回收率至少10%。工業局亦從2003年起至2005年止，辦理之「工業用水效率提升輔導與推廣計畫」中，除積極協助產業界導入「用水管理」、「回收再利用」等正確水資源管理觀念與技術，並持續推行「工業用水合理化」各項措施，以期有效協助產業界提高水資源利用效率，使政策執行得以連貫，達到提升企業形象、降低生產成本、增加產業競爭力及邁向永續經營之整體目標。

根據水利法施行細則(2004.11.17)第46條，目的事業興辦或擴充，其用水量在一定規模以上者，目的事業主管機關核准目的事業興辦或擴充前，得商請主管機關審查同意其用水計畫書，並指出用水人為預防供水不足，應有適當之備用儲水能力，並採取節約用水及適當應變措施，減少斷水之影響。

經濟部水利署曾委託工研院辦理「用水計畫書查核服務系統作業」計畫。計畫目的即針對已核定之工業區或開發案等用水計畫書進行查核工作，掌握已開發案在現有開發進度下之實際用水量及用水計畫書承諾之用水回收率及相關節約用水措施推動情形，以適時反應開發單位實際用水現況。同時，該計畫針對提出「用水計畫審定及用水情形查核作業準則（草案）2006.11.26版」中申報與查核，已說明「經中央主管機關審定之目的事業用水計畫，其開發單位或用水人應於每年四月三十日前提出前一年一至十二月之實際用水相關資料申報至中央主管機關」，內容即明確訂定出針對已審定之目的事業用水計畫每年應申報實際用水相關資料，以確實掌握用水情形，由此顯示事業單位於工業用水基線資料之調查建立並推動水回收再利用之重要性。

2.2 我國工業用水與回收再利用現況

目前我國工業用水組成依產業類主要包含化學、食品、菸草、紡織、成衣、皮革等24類。年用水量約15~17億噸之間。工業用水量近年來呈逐漸減少之趨勢，如圖1所示。用水量前五大業别以化學材料業之用水量佔台灣地區工業用水量19.79%居首，其次依序為造紙業14.77%、食品業12.69%、紡織業11.55%及基本金屬業5.06%，五大類別用水量佔總用水量之44%。整體工業用水量回收再利用比率有逐年升高趨勢。從1999年用水回收率42.5%上升至2005年51.1%，可明顯看出在用水回收政策及相關計畫執行成效，如表1所示，顯示用水回收再利用之推動已有相當之成果。

圖 1 台灣歷年工業用水量及回收再利用率趨勢

資料來源：工業用水量係根據經濟部水利署歷年工業用水統計

回收率係根據(連錦漳，2006)

表1 台灣 2003-2005年推動工業用水效率提升

資料來源：連錦漳，2006

依據環保署水污染管制系統列管資料，申請水回收再利用之事業單位共計1,522家。依廢水產生量範圍分類統計如表2所示，目前事業廢水回收再利用者大部分仍集中於中小規模事業。依回收使用用途而言，現行事業廢水回收後用途整體比較以「製程」為主，其次為「冷卻」。

表2 我國水污染管制列管申請事業廢水回收再利用統計

資料來源：呂鴻光，「水回收再利用」，2006

三、工業發展面臨之水資源管理問題

科技發展與技術成熟帶動我國產業發展，而水資源卻為產業發展之重要因素，無論是直接使用於製程中，或間接使用於冷卻鍋爐等皆為不可或缺。然台灣水資源運用卻受限於地形陡坡及降雨時空分布不均等先天限制因素，在資源永續發展原則下，未來將面臨天然水資源運用實施總量管制，因而在水資源利用調配、回收再利用與管理上更突顯出重要性與迫切突破性。

近幾年因環境變遷等資源有效及永續議題趨勢下，促使我國在政策推動針對工業用水之水資源朝向「推動節約用水之合理有效利用、最適化回收再利用」等用水管理目標邁進。然無論在節約用水、廢污水回收再利用及回收技術可行性下，在政策推動過程或廠商配合意願所面臨水資源管理問題，說明如下。

(一 )法規行政管理面

1.多元化水源發展條例正於草案研擬階段

水源多元化供應及利用，應用於工業廢水中因易於貯留且回收再利用之可操作性高，配合目前水處理技術皆可供應穩定之水量與水質，在面臨用水成長壓力等嚴峻條件下，水回收再利用日顯重要。惟國內對多元化水源之開發、利用及管理事權分散於經濟部、內政部及行政院環保署，且無專法供政府有效管理及業者依循。目前經濟部擬具「多元化水源發展條例(草案)」中第六條即明確擬具，以事業廢水為水源之多元化水源取供事業興辦人，應擬訂事業計畫書報請主管機關申請核准；第九條擬具多元化取供事業供水之水質標準，由中央主管機關按使用用途定之。

2.工業合理用水之法源管制機制不足

用水清查為用水管理與推動用水回收再利用之基礎，包括供水來源、供水量、用水量及排放量等資料盤查建立。唯目前水利法施行細則第46條第1項明訂「目的事業興辦或擴充，其用水量在一定規模以上者，得商請主管機關審查同意其用水計畫書」。針對用水計畫審定及用水情形查核作業準則水利署正研擬草案中，此乃為目前用水端之用水計畫唯一法源，但強制性不足，後續查核管理機制均有待強化。

(二)用水特性面

我國工業用水依用水來源包含自來水供水系統供應，以及自行取水如地面水或地下水。自來水供水系統用水每噸成本約12元、自行取水成本則介於4~5元。而用水成本僅佔生產成本0.5%以下。在自來水用水價格偏低，實施節約用水效益不高或節約用水成本高於水價成本時，自然而然政府在推行節約用水，較不被廠商重視。

(三)廠商態度面

如前所述在現行水價成本偏低、實施節約用水成本高之情形，一來業界在成本控制考量下，節約用水推行必有相當難度。除此之外製程管理人員注重的是維持良好的生產條件、提升產品良率，勢必提供良好穩定之水質水量供製程所需。水回收再利用於冷卻水、鍋爐水及製程用水等，導致結垢、生物滋長及腐蝕等風險進而影響生產線上產品之良率，亦是廠商重要之考量。

四、協助中小型事業水回收再利用之推動

4.1 工業用水效率提升輔導推廣計畫及內涵

在兼顧資源有效利用及經濟發展之同時，提供優良穩定之水質水量，並推動水回收再利用，為目前政府應積極協助中小型事業辦理。對象選定可從區域性發展及供水現況，針對可能面臨缺水風險高之地區，或針對用水量大之事業輔導辦理。經濟部工業局自2003年起辦理為期四年之「工業用水效率提升輔導與推廣計畫」，逐年針對用水量與回收量較大之行業進行工業用水效率提升之技術輔導與推廣。該作業準則摘列如下，可作為中小型事業辦理水回收再利用推動之參考依據：

1.用水相關資料清查與建立

針對事業單位用水標的，建立用水基線資料建立，在水量部分包含原始取水量、重覆利用水量、產製水量、消耗水量及排放水量等；水質部分製程單元要求水質、製程單元要求水質及製程水質變化機制。利用給水系統圖、製程流程圖，探討生產線上各製程使用水量及水質要求關聯性。

2.水平衡檢核分析

依用水清查結果，針對廠內各單元之用水流程、供排水量及各水質變化等彙製於圖層上，再針對各系統組成作滲漏分析及水量平衡試算，即總入流量等於總出流量與總消耗水量之和，建議用水平衡如圖2所示。

圖 2 工業區/工廠水平衡系統分析示意圖

3.用水最適化再利用評估

用水最適化評估包含循環水再利用(Recycling)及回收再利用(Reuse)兩類，如圖3所示。就循環水再利用而言，如冷卻用水或加熱用水，程序中除溫度改變外，水質並未受相當程度之影響，均可再循環使用。而回收再利用水，則應先行清查全廠具回收潛力之排放水點，以及回用水點供製程單元所要求之水質資料，再進一步依達到水質要求之水回收技術及設備規劃，進而使製程用水回收再利用。

圖 3 事業單位用水最適化再利用評估規劃程序

4.製程用水合理化診斷

考量在現有製程系統運作下，針對水資源利用之重新檢討是否有減量之空間，可透過(1)水質水量監控協助管理者掌握操作實際用水量，避免非程序上水資源持續供給之情形；(2)藉由用水定率控制裝置於各進水管路加以控制水壓水量以及(3)建立操作條件最適化與程序之標準作業程序，確保員工能確實執行。

5.節水技術應用

如前所述，我國工業類型繁多，製程系統複雜且需求及製程排放之水質往往因製程特性而異。為協助中小型事業水回收再利用之推動，除針對產業用水基線資料及用水特性應考量成本妥善評估，彙整各種節水回收再利用技術，如表3所示。

表3節水回收再利用之相關技術

資料來源：經濟部工業局，「工業用水效率提升輔導與推廣計畫」，2005

6.用水效率檢核

中小型事業單位推行水回收再利用時，除應有完善之前置作業，進行製程合理節約用水評估外，欲提升用水管理效率，事業單位應訂定合理之節約用水目標，針對製程系統之取水、用水及廢水排放情形，利用科學性分析方法訂定指標並量化，以期達到合理化用水或提高用水管理之效率。

現行事業單位興辦或擴充時應遵循法規提報用水計畫書，中小型工廠於推動廠內合理化用水及回收再利用時，除可遵循用水計畫書格式內容外，在用水效率檢核與管理之績效指標，已具一定程度之參考價值。各項用水效率管理績效指標如表4所示。

表4 事業單位用水效率檢核管理指標

五、台灣工業用水回收再利用之推動策略

台灣工業用水回收再利用推動之策略面與管理面實乃相輔相成。在技術方面，須訂定適當用水回收率之目標，且定期調查各廠商之用水特性及回收情形，以及限制各廠商用水量必須在工廠內循環再利用，增進用水排放量之效率。因此回收率與排放率提升之推動策略上，應從用水回收技術、法制規範及行政管理機制等三大面向落實。

(一)用水回收技術

1. 我國事業類別繁多，其排放之廢水水質與水量複雜且差異性大，各製程單元要求水質截然不同。目前水回收再利用處理設備大多為廠商代理進口，產業應用之適宜性仍有待改良研發，且設備成本偏高。落實水回收再利用技術本土化及回收處理單元價格合理化為重要關鍵策略之一。

2.以系統性思維針對廠內製程單元與節約用水設備整合方式加以評估分析、規劃及設計，亦為事業單位推動水回收再利用之關鍵因素。

(二)法制規範

1. 現行水價成本低，工業區推動用水回收再利用亦有相當之設備成本，一般而言，在推行上較有一定之難處。倘若能透過相關辦法之推動，如工業用水回收再利用設備投資抵減或獎勵優惠等相關補助辦法，對於政府輔導推行計畫，應有相當之助益。

2. 積極配合經濟部水利署「多元化水源發展條例」草案之立法，鼓勵民間造水事業之建立。

3.參考行政院環保署針對空氣污染總量管制經驗，針對現行與工業用水有關之法規或施行細則編修，建立合理用水申報與稽核制度，並加入總量管制法精神，包含單一工廠用水之總量管制方式、工業區用水排放儲存抵換制度，以及建立用水排放交易制度。

(三)行政管理機制

1. 提高產業效益，加強工廠用水輔導及人員教育訓練，降低節水投資風險。

2. 掌握產業用水，定期調查瞭解各行業之用水特性及回收情形，建立用水量資料庫與用水大戶(工業區內外)資訊，訂定合理檢討用水目標。

3. 建立工業用水管理機制，包含合理用水量及回收率，研訂用水管理工具，如用水管理績效指標，落實合理用水管制。

4.考量排放率、用水回收率及回收水質之共同規範，落實總量管制及提高回收經濟誘因。

六、結語

水資源永續利用及落實總量管制機制，已為我國當前政策重點執行方針之一。推動工業節約用水及回收再利用，除須克服用水回收技術面等成本高及本土化問題外，可進一步由上位角度，從法規規範面及行政管理機制面著手推動進行。針對現行水利等相關法規中編修導入總量管制精神，並積極協助多元化水源發展條例立法。在行政管理機制上，未來之執行方向可持續且深入產業界進行教育訓練輔導。對象可錨定政府編訂工業區中用水量大之事業單位，或面臨高缺水風險之工業區，再逐步推廣至民間企業單位。就各項執行策略下擬訂具體之行動計畫及績效管制，透過行政立法、輔導推動至勾稽管理，預期應可朝2021年之用水回收目標65%邁進。

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