关键字

SDI 自动分析仪、SDI 分析仪、海水淡化、再生水、 RO 纯水系统

一、 背景

  台湾是一个四面环海位处亚热带地区的一座小岛，年雨量高达2500毫米，约为世界平均值的2.5倍，世界排名第13名，然而由于台湾人口密度高且多为陡峭高山地形，以及降雨时间集中，导致台湾时常陷入缺水的窘境，使得台湾每人每年分配水量是全球平均的1/6到1/7，缺水世界排名第18名，缺水程度与沙漠国家相近。也因此，如何开拓水资源以及重复利用水资源是台湾必须面对的课题。

  SDI (Silt Density Index)又称淤泥密度指数，是用来评估水中悬浮物(胶体、泥沙、有机物)含量的重要指标之一，其计算公式如下(根据ASTM D4189-07标准方法)，由水样通过0.45 μm的滤膜所需时间计算而得：

SDI：淤泥密度指数

ti：初始500 mL水样通过滤膜所需时间 (单位：秒)

tf：经过T分钟后500 mL水样通过滤

膜所需时间 (单位：秒)

T：水样持续通过滤膜时间，通常为15分钟 (单位：分钟)

  藉由侦测水样SDI可以有效保护纯水系统RO滤膜，以延长RO滤膜使用寿命，也因此SDI分析仪常大量应用于海水淡化厂与半导体再生水厂中。

二、 仪器介绍

  Anatek S-1000是总翔企业所推出的SDI自动分析仪，由于传统SDI分析仪需要以人工进行检测，不仅耗费人力与时间，更可能因为人为因素导致测量有误差，因此S-1000为全自动线上分析仪，其中搭配高灵敏度液位侦测器、自动膜片更换模组与多通道测量(图2)，同时还有多国语言介面可供操作，因此S-1000不但易于操作还可省人工更能精准测量SDI。

  根据ASTM D4189-07标准方法，在测量SDI过程中压力须保持在30±1 psi，及测量过程水温波动需控制在±1 °C，因此S-1000内配备压力感测器与温度计可即时侦测压力与温度，使得分析流程更加符合标准方法。

三、 数据与结果讨论

  为了确保S-1000可连续精准测量水样，表1为连续测量实验室纯水数据，其中测值约为0.60且重复性皆在2%F.S.内。   以及为使水样尽可能贴近现场真实水样，表2为S-1000连续测量1NTU浊度标准液数据，其测值约为4.53重复性也皆于2%F.S.内。   从上述两种不同水质数据可以看出随着水中悬浮物数量越多其SDI测值越大，体现SDI确实能够真实体现水中杂质含量多寡。且S-1000搭载高灵敏度液位侦测器，能够精准测量水样SDI，使得重复性达到2%F.S.。

四、 结论与未来展望

  在水资源压力持续增加的背景下， 台湾虽具备高降雨量，却因降雨分布 不均与地形因素，长期面临水资源调 度与利用效率的挑战。随着再生水与 高纯水需求提升，膜处理技术已成为 关键核心，而进水水质稳定性更直接 影响系统效能与运转成本。

  SDI 作为评估膜污染潜势的重要指 标，其量测结果的准确性与再现性， 对系统操作与决策具有关键影响。相 较于传统人工检测方式，自动化 SDI 分析仪不仅提升量测一致性，也降低 人为操作误差与时间成本，使监测数 据更具即时性与可靠性。

  因此，导入自动化监测技术，不仅 是提升操作效率的手段，更是迈向精 准水质管理的重要一步。

  此外，在半导体、再生水与工业循 环用水等高阶应用领域，对水质稳定 度的要求将持续提高，亦将带动更高 精度与高重现性的监测需求。未来 SDI 监测技术亦可望与其他水质参数 （如浊度、有机物指标）整合，形成 更完整的膜污染评估体系。

  在水资源日益珍贵的趋势下，如何 透过更精准的监测工具提升用水效 率，将是产业与环境永续发展的重要 关键。