• 中區污水處理廠篇

    < 第一章 > 中區污水處理廠簡介

    高雄市中區污水處理廠位於旗津區中洲大汕頭海灘,在旗津風車公園南側,佔地約12.6公頃。污水下水道系統用戶接管被視為現代化城市指標之一,在高雄市沒有辦理用戶接管之前,用戶製造的污水排放到雨水下水道系統,許多家庭旁的排水溝都可見到污染物,河川受到嚴重污染變黑、變臭,民眾避之惟恐不及。


    因此,高雄市政府從民國70年代起建構污水下水道系統,並在旗津中洲地區斥資美金2,750萬元,設置中區污水處理廠,於民國76年1月運轉,將污水做初級處理後放流到海洋。中區污水處理廠目前負載處理量,每日超過75萬噸,近年讓人所驚豔的愛河整治成果,在下水道系統終端的守護巨人就是中洲污水處理廠。

     

    中洲污水處理廠主要是收集愛河及前鎮河流域污水,經前鎮匯流坑及過港污水幹管,從高雄市區穿越高雄港主航道以管徑3米之幹管,採重力流方式,流入進水抽水站濕井區,該濕井區為地下約30公尺之建築物,納接進廠原污水。再由進水站欄污柵下至30公尺深之濕井撈取大型雜物後,以南、北各5部800-900馬力抽水機組,把原污水抽至壓送幹管,將原污水從進水抽水站導引至前處理站。
    原污水進入前處理站後,經前置固定式攔污機去除較大固體物後,條濾式攔污機去除樹葉等小型固體物,再經10座長20公尺、寬5公尺及深8.5公尺之曝氣沈砂池,曝氣原理是用空氣由曝氣鼓風經管路輸送到沈砂池,以去除砂粒和產生膠凝作用,增進BOD的去除率,使懸浮固體物昇起,而均勻分佈,控制臭氣、分離油脂,並增加處理效率。經洗砂機脫除水分之砂粒,再以卡車運除。緊接著污水進入初級沈澱池。初級沈澱池用以除去具漂浮性和沈澱性之固體,初級沈澱池放流水溢過出水槽進水放流渠,利用重力流方式流到加氯消毒池。

    中區污水處理廠

    海洋放流管流放到外海
    (資料來源:http://www.paps.kh.edu.tw/p6/country/b24.htm)

    初級沈澱池處理後之污水,接著就進入2座長34.7公尺、寬3公尺、深5公尺之消毒池進行病原菌消毒作業,所使用之消毒劑次氯酸鈉是取海水加以電解取得,其有效氯產量為396kg/hr。消毒過後之放流水,經由程序幹管引流至放流抽水站,抽水站設有4組2250匹馬力之放流水抽水機組,及一座高41.公尺,直徑4.7公尺之出水平壓槽,排放水經水頭平壓後,以海洋放流管排放至外海,藉海洋之稀釋作用完成最終處置。

     

    初級沈澱池所去除之懸浮固體物,即成污泥,污泥經由鏈及刮板式側向刮泥機收集,並利用污泥泵在泵吸入岐管端,以自動控制閥將污泥抽送到重力式濃縮槽,予以濃縮處理。經濃縮污泥再進入厭氧消化槽(厭氧消化槽是微生物在缺乏氧氣的環境中,進行生物降解的一系列過程,再排放至污泥脫水機或污泥曬乾床),經消化後之污泥則經污泥脫水站之3臺濾帶式污泥脫水機製成污泥餅,運至資源回收廠與垃圾作混燒處理,平均每月可生產污泥餅300噸。

    (資料來源:http://nrch.culture.tw/twpedia.aspx?id=26258及https://www.moeaidb.gov.tw/iphw/0513090/index.do?id=40)

    < 第二章 > 污水處理流程

    污水處理是處理水污染的一個重要過程。採用物理、生物及化學的方法,主要對生活污水以及工業廢水進行處理,以分離水中的固體污染物,並降低水中的有機污染物和富營養物(主要為氮、磷化合物),進而減輕污水對環境的污染。
    污水處理通常包括三個階段,稱為一級、二級和三級處理。

    (一)一級處理:一級處理又稱為初級處理,通常係物理或化學程序。首先利用篩濾法去除大型漂浮的物體,然後經過一研磨器,使其餘物體磨小到適用於往後步驟。物理處理單元有篩除、沈砂、磨碎、調勻、浮除、沈澱,可去除水中懸浮固體物,而中和、化學混凝、氧化還原等化學處理程序,可去除水中膠體或重金屬。
    (二)二級處理:二級處理之程序通常為生物性的處理,主要去除水中BOD,藉著微生物之代謝作用,以處理廢污水。微生物代謝之過程中,分解水溶性有機物, 即先使污水通過含有微生物污泥或生物膜的反應槽,水中有機物被微生物分解,再流入沈澱槽,使含有微生物的固體沈澱,將水和污泥分離。一般包括活性污泥法、滴濾池、氧化渠、厭氧生物法、接觸氧化法、旋轉生物圓盤法等。

    (三)三級處理:又稱為高級處理,主要是去除水中懸浮固體、溶解性有機物、溶解性無機鹽類。經初級、二級處理後,水中污染物大致完成處理,但如含有硝酸鹽、磷酸等鹽、酸、重金屬、鹼等物質,通常會再利用混凝及沈澱法、砂濾、活性碳吸附、離子交換、薄膜過濾、生物性除氮、除磷等方法去除。

    典型的生活污水處理廠常包含兩級處理過程,即一、二級處理。污水經市政管網收集進入處理廠,由隔柵過濾去除其中較大的固體物,如泥沙、紙張、塑料等,然後進入第一級沈澱池
    ​(稱為預沈池、一沈池)。

    滴濾池(資料來源:維基百科)

    污水在預沈池中停留數小時,待其中固體污染物沈降後,進入二級生物化學處理反應池。視採用處理手段的不同,反應池可以為好氧型曝氣池、或厭氧型生物濾池(滴濾池)等。一般來說,好氧反應的處理量大,適合大中型城市採用。在曝氣池中大量通入空氣,以促進好氧細菌生長,細菌以水中有機污染物為食,大量增長後形成污泥狀懸浮物。此時將污水引入第二級沈澱池,將細菌和其他微生物為主的污泥沈降。營運良好的二級生化污水處理廠,處理後的污水在視覺、嗅覺上可以達到與清水相近。
    一級、二級處理過後的污水適合魚類生存,放入海洋中不虞污染。經過三級處理後的水尚可回收飲用,但其成本相對提高。廢、污水經過處理後,所產生之污泥必須要妥善處理,必須達到安定化、無害化、減量化,甚至資源化。其處理方式包括濃縮、消化、脫水、焚化及最終處置或再利用。
    污水處理若按處理原理而分,可分為物理處理、化學處理以及生物處理等。各污水處理方法之種類如下列3張表所示。

    污水「物理」處理方法之種類

    廢污水之物理處理:

    廢污水處理流程中,屬於常用之物理處理單元有攔污柵、沈砂池、調整池、混合池、沈澱池、浮除池與過濾池。

    (資料來源:維基百科、污水工程-中洲污水處理廠(張家源)及https://read01.com/ax86xd.html)

    污水「化學」處理方法之種類

    廢污水之化學處理:

    所謂化學處理為添加化學藥劑於廢污水中,使污染物發生化學反應,進而將有害物質化為無害物質,予以去除的方法。廢污水處理流程中,屬於常用之化學處理單元有酸鹼中和、氧化還原、化學混凝、化學沈降、離子交換與消毒。

    污水「生物」處理方法之種類

    廢污水之生物處理:生物處理法是利用微生物的代謝作用,使得污水中的微細有機物及溶解性有機物達到安定化,並於最終沈澱池將污泥與以分離的處理方法。

    < 第三章 > 中區污水處理廠污水(泥)處理流程

    高雄市中區污水處理廠位於旗津區中央主要道路旁,為國內數一數二之大型污水處理廠,主要將高雄市左營以南至小港以北所截取的污水,再經流入污水次幹管送到成功及凱旋二條主幹管,匯集於前鎮的三角公園匯流站,再經海底幹管,抽進中區污水處理廠進行初期污水處理後,再由海洋放流管排放到3公里處外海。
    高雄市政府整治愛河污染的根本辦法,就是興建污水下水道系統,將區內家庭廢水及工業廢水收集後,集中妥善處理。中區污水處理廠收集高雄市全部、鳳山市部分、鳥松、仁武、漁港工業區、臨海工業區之家庭廢水及工業廢水,將其截流收集由新埋設的污水管線會流過港後,由進水抽水站將污水抽上,予以適當處理,再由放流抽水站送經海洋放流外海稀釋澄清。經濟部水利署選定中區污水處理廠成為污水回收再利用的示範廠,將污水處理規格由一級提升為二級。

    污水處理流程圖(資料來源:高雄市政府水利局)

    中區污水處理廠執行污水處理程序:

    進水-攔污-曝氣沈砂-沈泥-消毒-放流-濃縮脫水。


    (一)進水
    中區污水處理廠收集高雄市愛河及前鎮河流域污水,經前鎮匯流坑及過港污水幹管,從高雄市區穿越高雄港主航道,以管徑3米之幹管採重力流方式,流入廠內進水抽水站濕井區,該濕井區為地下約30公尺之建築物,納接進廠原污水。再由進水站欄污柵下至30公尺深之濕井,撈取大型雜物後,以南、北各5部800-900馬力抽水機組把原污水抽至壓送幹管,將原污水從進水抽水站導引至前處理站。
    (二)攔污
    原污水進入前處理站後,經前置固定式攔污機去除較大固體物後,條濾式欄污機去除樹葉等小型固體物。
    (三)曝氣沈砂
    再經10座長20公尺、寬5公尺及深8.5公尺之曝氣沈砂池,曝氣原理是用空氣由曝氣鼓風經管路輸送到沈砂池,以去除砂粒和產生膠凝作用,增進BOD的去除率,使懸浮固體物昇起,而均勻分佈,控制臭氣、分離油脂,並增加處理效率。經由洗砂機脫除水分之砂粒,再以卡車運除。
    (四)沈泥
    緊接著污水進入初級沈澱池。初級沈澱池用以除去具漂浮性和沈澱性之固體,初級沈澱池放流水溢過出水槽進水放流渠,利用重力流方式流到加氯消毒池。初級沈澱池所去除之懸浮固體物,即成污泥,污泥經由鏈及刮板式側向刮泥機收集,並利用污泥泵在泵吸入岐管端,以自動控制閥將污泥抽送到重力式濃縮。
    (五)消毒
    初級沈澱池處理過後之污水,接著進入2座長34.7公尺、寬3公尺、深5公尺之消毒池,進行病原菌消毒作業,所使用之消毒劑次氯酸鈉是本廠取海水予以電解所得,其有效氯產量為396kg/hr。
    (六)放流
    消毒過後之放流水經由程序幹管引流至放流抽水站,抽水站設有4組2,250匹馬力之放流水抽水機組,及一座高41.公尺,直徑4.7公尺之出水平壓槽,排放水經水頭平壓後,以海洋放流管排放至外海,藉海洋之稀釋作用完成最終處置。

    中區污水處理廠執行污泥處理程序:

    濃縮脫水-運棄焚化。


    (一)濃縮脫水
    初級沈澱池所去除之懸浮固體物,即成污泥,污泥經由鏈及刮板式側向刮泥機收集,並利用污泥泵在泵吸入岐管端,以自動控制閥將污泥抽送到重力式濃縮槽,予以濃縮處理。
    (二)運棄焚化
    濃縮後的污泥再進入厭氧消化槽,經消化後之污泥,則經過污泥脫水站之3臺濾帶式污泥脫水機製成污泥餅,運至資源回收廠與垃圾作混燒處理,平均每月可生產污泥餅300噸。

    資料來源:http://kstown.chukps.kh.edu.tw/resource/good2/Cijin/Cijin-nature.htm,高雄市政府水利局)