¶ 建築物污水處理設施設計技術規範-第三章 設施規範與設計(1/4)
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建築物污水處理設施設計技術規範
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第三章 設施規範與設計
3.1 污水處理方式
污水處理設施利用生物分解原理之處理方式,包括有下列各方式:
1.旋轉生物圓盤法
2.接觸曝氣法
3.延長曝氣法
4.批次活性污泥法
5.標準活性污泥法
6.滴濾池法
7.分離接觸曝氣法
8.厭氣濾床接觸曝氣法
3.1.1
本規範係對3.1各項處理方式,說明為獲致特定之處理功能所具備之基
本單元設備,及其規格、構造等。各建築物得依據計畫處理對象人數
及計畫處理功能,選擇適用之污水處理設施型式。
3.1.2
建築物污水處理設施中本規範未規定者,應依一般之污水處理工程規
範進行設計。
3.2 前處理設施
建築物污水排入處理設施者,若污水中所含成份為本處理設施所無法
處理或污水中含有其它易危害處理設施之成份,應設置適當之前處理
設施。
3.2.1 (刪除)
3.2.2 (刪除)
3.3 旋轉生物圓盤法
本方式適用於每日平均污水量大於10立方公尺之建築物污水處理。
3.3.1處理單元
旋轉生物圓盤法之處理單元包括:
初沉槽、攔污柵、沉砂池、流量調整槽、旋轉生物圓盤槽、沉澱槽、
消毒槽、放流槽、污泥濃縮貯留槽、污泥濃縮槽及污泥貯留槽。
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3.3.2 處理規模
本方式依污水量大小可分為三種處理規模,第一種為適用處理污水量
每天10至50立方公尺者:第二種為適用處理污水量每天51至250立方
公尺者;第三種為適用處理污水量每天大於250立方公尺者。
說明:
1.本處理流程中旋轉生物圓盤為主要之生物處理槽,擔負將有機污
染物作生物分解去除之功能者。
2.沉澱槽必應控制污泥量及污泥濃度,適當將多餘污泥廢棄(設計、
操作方式參閱後述之沉澱槽部分)。
3.3.3 第一種規模處理流程
適用處理污水量每天10至50立方公尺者,其處理單元包括:初沉槽、
旋轉生物圓盤槽、沉澱槽、消毒槽及放流槽。
說明:
初沈槽
沈澱槽
消毒槽
旋轉生物
圓盤槽
廢棄污泥
廢棄污泥運出
圖 3-1 第一種規模處理流程
3.3.4 第二種規模處理流程
適用處理污水量每天51至250立方公尺者,其處理單元包括:
初沉槽、流量調整槽、旋轉生物圓盤槽、沉澱槽、消毒槽、放流槽及
污泥濃縮貯留槽。
其中初沉槽部分得視需要以如3.3.5中之機械式攔污柵取代之。
說明:
上澄液
污泥濃縮貯留槽
沉澱污泥
廢棄污泥運出
圖 3-2 第二種規模處理流程
| 放流槽 | ||
|---|---|---|
| 初 沉 槽 | 流 量 調整槽 | 旋轉生物 圓盤槽 |
|---|
| 消毒槽 | 放流槽 |
|---|
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3.3.5 第三種規模處理流程
適用處理之污水流量大於每天250立方公尺以上者其處理規模組合單元
包括:粗孔攔污柵、微細孔攔污柵、5公釐孔攔污柵、流量調整槽、旋
轉生物圓盤槽、沉澱槽、消毒槽、放流槽、污泥濃縮槽及污泥貯留
槽。
說明:
流 量
調整槽
繞流
5mm孔
攔污柵
上澄液
污泥濃縮槽
沈澱槽
消毒槽
廢 棄 污 泥
污泥貯留槽
廢棄污泥
圖 3-3 第三種規模處理流程
3.3.6 初沉槽
初沉槽適用於第一種處理規模者,其功能應為沉澱污水中之固渣等成
份,並使污水中溶解性成份帶至其後之生物處理槽中,其規格與構造應
如下所述:
(1)應區分為二室;且第一室之容量應為全容量之2/3。
(2)總有效容量(V,立方公尺)視處理對象人數(n,人)及每人每日平均
污水量(q,立方公尺)而定,其公式如下:
(a)n≦100時,
V≧(1.5qn)×1.1;
(b)101≦n≦200時,
V≧(150q+q(n-100))×1.1;
(c)n≧201時,
V≧(250q+0.5q(n-200))×1.1
(3)表面積負荷為35m3/m2.日。
(4)有效水深應設置範圍為1.8~4.0公尺。
(5)進流管之下端開口處,應設於水面下至有效水深1/3之位置,若槽
之剖面口為圓形者,則應為有效水深之1/4位置。
(6)出流管之下端開口部,應設於水面下至有效水深1/2之位置,若槽
之剖面口為圓形者,則應為有效水深之1/3位置。
(7)水面至槽頂底面之淨高度應大於30公分。
(8)進流管之管底一般應設於水面上5公分以上高度之位置。
(9)水平面積每4.0平方公尺應設置一個以上人孔或檢查口。
說明:
| 粗 孔 攔污柵 | 微細孔 攔污柵 |
|---|
| 旋轉生物 圓盤槽 |
|---|
| 放流槽 |
|---|
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1.為確保處理功能之穩定性,初沉槽應具足夠之有效容量,以獲致
充份之緩衝功能,並且得以遂行初步之厭氣分解作用;此外並應
可作為容納廢棄污泥以利定期抽除者。
2.容量計算範例
初沉槽有效容量的考慮隨著處理槽之規模不同,污泥去除之頻率
亦將有所不同而作之估算,依據計算公式可得如下所示:
100人份以下處理槽之有效容量為計畫污水量之1.5日份;101人
至200人的部分則為計畫污水量之1日份;200人以上之部分則為
計畫污水量之0.5日份估算。
【範例】
設每人每日之污水量為 250.0 L,
(1) 60人槽:
V = 1.5 × 0.25 × 60 × 1.1 = 24.75 (m3)
第一室 = 24.75 × 2/3 = 16.5 (m3)
第二室 = 24.75 × 1/3 = 8.25 (m3)
(2) 150人槽:
V = 〔150 × 0.25 + 0.25 (150 - 100) 〕× 1.1
= 〔37.5 + 12.5 〕× 1.1 = 55 (m3)
第一室 = 55 × 2/3 = 36.67 (m3)
第二室 = 55 × 1/3 = 18.33 (m3)
3.初沉槽之構造詳如圖 3-4 所示..
(剖面圖)
進流
出流
圖 初沉槽概略圖
圖 3-4 初沉槽概略圖
| 進流 | 人孔或檢查清掃口 人孔 | 人孔 | 出流 |
|---|---|---|---|
| (平面圖 |
| 浮渣 污泥 | ||||||
| /3 /3 | ||||||
| H | ||||||
| H | ||||||
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(1)二室直列地相連,應具有分離進流污水中所含之固形物、夾雜
物之機能,並具有適當容積可貯留一定期間污物之機能,並應
具有足夠之有效水深,以防止污泥、浮渣之外流。
(2)初沉槽的進流管之下部應設置阻流板,並應注意使污水進流時
不致與沉澱污泥攪和而相混合。在進流管或出流管之上部應設
置人孔或檢查清掃口,同時應在槽之第一室及第二室上部設置
人孔。人孔之設置數為以槽之平面積而言,約每4.0m2面積中
設置1個左右。
(3)進流管及出流管之位置,應如下述說明:
•與第二室之進流管及出流管之開口位置,應注意使貯留上層
之浮渣與底部之污泥不致攪和混合;其中於第一室中,進流
管的開口位置是從水面算起有效水深的約1/3的深度。
•於各室中,出流管或是擋板(Baffle)下端的開口的位置是
從水面算起有效水深的約1/2之深度,致使浮渣(Scum)難以
出流。在各室之進流管與出流管之水平面位置關係,應注意
兩者之距離必應儘量遠離。在有限之容量下,應儘量增長進
流污水之滯留時間(HRT),進流污水之流路增長,以期能有
效發揮沈澱分離之功能。
•若是沈澱分離槽為角型時,進流管與出流管之位置應分別設
置於對角線上,以儘量增長兩者間之距離。
•進流管及出流管之開口,採用T字管或檔板,以便於清掃或
檢查。
3.3.7 攔污柵
攔污柵依孔徑大小可分為30至50公釐之粗孔攔污柵、5至20公釐之細
孔攔污柵及1至2.5公釐之微細孔攔污柵等,視需要依進流水順序設置
由粗而細,而後微細孔之攔污柵。
說明:
在適用第二種及第三種處理規模中,得利用機械式攔污設施分離固
渣,而免除設置初沉槽。攔污柵所刮除之固渣應併入污泥濃縮貯留槽
或污泥貯留槽中,以利運棄。攔污柵另依構造型式又可包括橫條式攔
污柵、旋轉式攔污柵及振動式攔污柵等;其固渣刮除之作動方式另有
手動刮除式及自動刮除式等,皆為可採用之型式。
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1.攔污柵之基本流程:
進流
自動
粗孔攔污柵
曝氣沈砂槽
流量調整槽
(原水泵槽)
自動
微細孔攔污柵
細孔攔污柵
(5mm)
計量調
整裝置
進流
自動
粗孔攔污柵
曝氣沈砂槽
流量調整槽
(原水泵槽)
自動
微細孔攔污柵
細孔攔污柵
(5mm)
計量調
整裝置
攔污柵之流程略圖
(A)
(B)
圖 3-5攔污柵之流程略圖
攔污柵之構成流程如圖 3-5 所示。微細孔攔污柵應置於流量調
整槽輸送泵之後方以利攔污柵之除渣作業,但是應留意泵不致被夾
雜物所塞閉。若流量調整槽設置於微細孔攔污柵之後時,應在粗孔
攔污柵之後端設置破碎機。
2.粗孔攔污柵
(1)粗孔攔污柵一般為自動型,採用不易腐蝕之材質。柵欄之有效間
隔,以可通過放置於後方泵之固形物大小為考量原則。
(2)考量除去污物及固渣等脫水、搬運之容易度,應於適當位置設置
拆卸容易之截取筐,以自動收集固渣功效之構造。
(3)為了防止污水,污染物之滯留,應注意自動性攔污柵之安裝方
法、攔柵之進流水路之斜度、形狀,且應設置必要之擋板。一般
水之流下速度,對於計畫流量而言,約在0.3~0.5公尺/秒之範
圍,標準乃在0.45公尺/秒左右。
3.曝氣式攔污柵
(1)此乃在攔污柵之下方設置散氣裝置,經由曝氣方式將附著於攔污
柵之污染物去除。此方式較適合保養檢查頻率較少之處理設施。
(2)槽之上部區分成攔污柵及滯留部。攔污柵之下方則與滯留部相連
通。此外,攔污柵及滯留部下方之槽底部可作為貯留部,以貯留
由攔污柵去除之污染物、砂等。
4.破碎裝置
(1)破碎裝置之功用,可減輕進入微細孔攔污柵之污物量。一般乃設
置於粗孔攔污柵之後,並應備有繞流(by-pass)如圖 3-6 所
示..
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流入
自動
粗孔攔污柵
曝氣沈砂槽
流量調整槽
自動
破碎裝置
副水路
自動
微細孔攔污柵
5mm攔污柵
計量調
整裝置
破碎裝置之配置圖
圖 3-6破碎裝置之配置圖
(2)破碎裝置應能有效地破碎污染物,且具有適當耐久性。
(3)破碎裝置之集水區如圖3-7 所示,係藉著隔牆分隔破碎機側流路
及繞流之流路。繞流流路側之擋板如圖3-8 所示,為了防止破碎
機之故障,上下流都應比側壁低,當破碎機阻塞時,污水會自動
進流繞流。
5.微細孔攔污柵
(1)當微細孔攔污柵設置在流量調整槽之前方時,其處理水量在沒有
設置原水泵槽之情況下為單位時間污水量以上,而在設有原水泵
槽時,則為原水泵之輸送水量以上。一般應採用不易腐蝕之材
質。
(2)當微細孔攔污柵設置於流量調整槽之後方時,可利用由流量調整
槽輸送泵,並設置負荷能力比此輸送水量更大之預備用攔污柵
(5mm)。
(3)微細孔攔污柵具有能自動除去附著在攔污柵上之污染物之功能。
(4)柵欄之孔有效間隔為1.0mm~2.5mm之範圍。選擇柵欄孔寬比篩
孔小之孔隙狀設備。另外,應設置柵欄孔寬5mm之繞流(by-
pass)。
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(5)攔污柵所攔截之固渣量乃依攔污柵孔寬或建築物用途之不同,有
相當之差異。一般住宅柵欄孔寬為2mm左右時,進流污水每100m3
中,容積換算有8~12 L左右之渣物。而在不特定多數人利用廁
所之建築物,衛生紙以外之不溶於水之紙張,一旦被丟入其中,
其渣物之量則可能為住宅之數倍多,應特別加以考慮。
(6)經由微細孔攔污柵之SS去除率,亦依柵欄孔寬而有所差異。住宅
之情形大致為15~20%左右,BOD去除率為10~15%左右。
(7)污染物容易附著於攔污柵,將成衛生上之困擾。因此可在攔污柵
設置自動洗淨裝置或利用沖水洗淨以經常保持衛生。
(8)攔污柵主體之構造有棒狀攔污柵、圓桶狀攔污柵等。依孔之形狀
又分為孔隙狀、篩狀等。
(9)攔污柵所收集之雜渣,可脫水後移除或暫時貯留於污泥(濃縮)貯
留槽,最後與污泥一起清除。
3.3.8 沉砂池
沉砂池之有效容量及規格應符合下列規定:
(1)每小時之最大污水量而言,沉砂池之流量面積負荷至多為每日每平
方公尺1,800立方公尺,且滯留時間介於30至60秒,有效水深應為
30公分以上。
(2)日平均處理水量小於100立方公尺者,有效容量應大於0.07立方公
尺;日平均處理水量介於100至200立方公尺者,有效容量應大於
0.1立方公尺;日平均處理水量大於200立方公尺者,有效容量應大
於0.2立方公尺。
(3)除前款之規定外,有效容量同時至少應相當於每小時最大進流污水
量之1/20以上。
說明:
沉砂池為匯集經攔污柵刮除固渣後之污水用,置於攔污柵下方。若
為曝氣沉砂池,有效水深應為1.0至3.0公尺,有效容量應至少相當
於處理設施每小時最大進流污水量之1/20以上,且每一立方公尺之
有效容量中,曝氣量至少應可達每小時一立方公尺空氣量以上。設置
沉砂池後,其平均流速每秒約為0.15至0.3公尺。沉砂量係以進流
污水量每1000立方公尺中約10公升估計之,沉砂池並應具有集砂處
及可將沉砂抽除之裝置。
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3.3.9 流量調整槽
流量調整槽之有效容量(V,立方公尺),可採下列兩種方式之一計算:
(1)由排出時間平均污水量與計畫污水量之差乘上排出時間求出。
V≧[(Q/T)-(K×Q/24)]×T;其中,T為污水之排出時間(小時);Q
為計畫污水量(立方公尺/日);K為流量調整比(以日平均污水量Q之
1/24調整時,k=1.0)。
(2)由流量變動及變動之持續時間求出。
V≧[(Km/T)-(Kc/24)]×Tm×Q;其中,Km為單位時間最大之流量
變動係數;Tm為單位時間較大污水量之持續時間(hr);Kc為流量
調整後之水量之變動係數(以1/24之1倍時,Kc=1.0)。
說明:
1.流量調整槽係為避免單位時間內污水量變動太大,造成處理槽之
突增負荷影響處理功能,而於生物處理槽前端設置者。
2.構造基準中,規定若處理污水量超過50 m3 以上時,由於進流
水之流量變動很大,應設置流量調整之構造、設施。
為了維持一定處理機能,絕不可發生短路。因此,應注意於流
量變動大時,亦不致於影響處理水質之良好、安定性。
所謂需要進行流量調整之情形,乃是指當尖峰時之流量超過日
平均(24小時平均)污水量之3倍者。其發生之建築物種類例如
下:集會場、各種競賽場及體育館、百貨公司、大型超級市場、
各種餐飲店、遊樂場所、學校(小學、中學、高中、大學等)、鐵
(公)路車站等。
為了避免流量尖峰時發生短路,特規定各裝置應保持最低限制
條件表示如表 3-2 所示。對於流量變動,各裝置之構造皆應以
能對應此條件為原則。
另外,少於50 m3 以下之規模視需要亦可採取相同之方式。
表3-2 流量變動時之各裝置容量表
| 單 元 裝 置 | 最大尖峰 流量 | 包含最大尖峰流量 之3小時平均流量 | |
|---|---|---|---|
| 旋轉生物 圓盤槽 | 滯留時間〔小時〕 | 2以上 | 2.5以上 |
| 流量面積負荷 2 [L/m .日] | 180以下 | 150以下 | |
| 沈澱槽 | 滯留時間〔小時〕 | 1.5以上 | 1.5以上 |
| 流量面積負荷 3 [L/m .日] | 24以下 | 24以下 | |
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3.槽之容量
(1)此槽之必要容量隨著進流水量及變動程度、進流時間及調整後之
尖峰流量之設計容許程度之不同而異。
(2)有關流量調整後之水量變動程度,在構造基準中規定為日平均污
水量之1/24×1.5倍以內。
(3)在求得流量調整槽之容量時,分別有已知或未知流量之變動型
態。經由計算,容量之求得方法如下列之範例:
(a)排出水量及調整水量之差乘上排出時間之算定式。
V =(Q
T - K
Q
24
×
)× T
此時,V:流量調整槽之必要容量[m3]
T:建築用途(不同)之排出時間[小時]
Q:計畫污水量[m3/日]
K:調整流量比[若流量以日平均污水量之
1/24之1.5倍調整時,K=1.5
[計算範例]
計畫污水量50m3/日之小學之例
T:8小時
Q:50m3/日
K:1.5
∴V = ( 50
8 - 1 5
50
24
. ×
) ×8
= ( 6.25 - 3.13 ) × 8 = 25 [m3]
(b)依流量變動及變動之持續時間之算定式
V =(Km
T - K
24
C )× Km × Q
此時, V:流量調整槽之必要容量[m3]
Km:單位時間內最大之流量變動係數
Kc:調整流量比[若流量以日平均污水量之1/24之1.5倍
調整時,K則等於1.5]
T:建築用途(不同)之排出時間[小時]
Tm:單位時間最大污水量之持續時間(小時)
Q:計畫污水量[m3/日]
[計算範例]
計畫污水量50m3/日之小學之例
Km:4.0(午休)
Kc:1.5
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20
T:8小時
Tm:1小時
Q:50m3/日
∴V = ( 4
8 - 1 5
24
. ) × 1 × 50 = 22 [m3]
3.3.9.1
流量調整槽之有效水深應大於1.5公尺。
說明:
1.流量調整槽之水位可為其高水位(HWL)與旋轉生物圓盤處理水槽之
水位(W.L.)相同或在水位以上(參照圖3-9 )及水位以下(參照圖
3-10 )之兩種情形。
P
P
P
P
進流管
抽水井
流量調整槽
有
效
容
量
AWL
HWL
LWL
WL
計量槽
輸送管
旋轉生物圓盤
等處理水槽
防止溢水用配管
圖甲 高水位(HWL)比處理水槽水位(WL)高之範例
圖 3-9 高水位(HWL)比處理水槽水位(WL)高之範例
2.在構造基準中,槽之底部及距上端50cm之部分是不在有效水深定義
之內。由上圖可知,一般而言,高水位(HWL)與低水位(LWL)之間
之容積為有效容量。
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P
P
P
進流管
流量調整槽
有
效
容
量
AWL
HWL
LWL
WL
計量槽
旋轉生物圓盤
等處理水槽
圖乙 高水位(HWL)比處理水槽水位(WL)低之範例
緊急用泵配管
圖 3-10 高水位(HWL)比處理水槽水位(WL)低之範例
此時,AWL:(Alarm Water Level)警報水位
HWL:(High Water Level)高水位
LWL:(Low Water Level)低水位
AWL:為了防止流量調整槽之溢流現象、破碎機等附設機
器之浸水及往污水進流管之逆流現象發生於本槽內
設置緊急水位,同時設置緊急裝置。
HWL:設定於AWL以下20cm左右之位置。
LWL:設定於槽之底部起50cm左右以上之位。
3.攪拌裝置
(a)為了使槽內污水攪拌混合及防止腐敗,設置可攪拌污水之裝
置。若以曝氣式攪拌時,亦應設流量調整槽用之送風機。此乃
若與曝氣槽之送風機兼用時,由於流量調整槽之水位變動,對
於曝氣槽或是空氣式抽水機將造成不良影響。
(b)此攪拌用送風機,在污泥貯留槽等處進行曝氣攪拌時,亦不會
有妨礙兼用之現象發生。
(c)依散氣式進行攪拌時之散氣能力,考慮槽之水深或寬度,槽之
有效容量每1.0m3中為0.5至1.0m3/小時左右。
(d)此外,利用噴射泵攪拌時,應確認泵之攪拌能力,對污水之氧
氣供給能力,並同時注意攪拌混合及防止腐敗之事項。
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3.3.9.2
流量調整槽內應設置至少兩台原水泵,其中一台為備用,泵之出水口
徑應為40mm以上。
原水泵啟動與停止之高低水位皆應介於有效水深之間。
說明:
1.泵之設置台數
(a)泵應設置2台以上,所設置之各部原水泵之功能亦應一致。
(b)這些泵應相互而定期的交互使用之外,運轉中之泵一旦發生故
障時,另一泵應可自動地切換運轉使用。
(c)設置緊急用之泵時,應與上述之泵明顯區分。
2.泵之容量
(a)一般於流量調整槽設置之泵揚水能力,假若過小,將常常發生
由流量調整槽溢出污水之問題。由計量槽至旋轉生物圓盤槽之
輸送量應設定為比平均流量稍多之量以作調整。往往 泵送污水
量比平均污水量若超過很多,流量調整槽之泵在運轉時,會將
接近泵揚水量之污水全部送至旋轉生物圓盤槽,流量調整槽會
如大型抽水井(pump-pit),而無法發揮原來之調整機能。因
此,為了避免輸送不必要之多量污水,應設置與計畫輸送污水
量相近容量之常用泵。
(b)輸送計畫污水量若設定為日平均污水量之1/24的1.3倍時,泵
之容量則設定成日平均污水量1/24之1.3倍以上(稍多)為最
佳。例如,設置日平均污水量之1/24之1.5倍程度之揚水程度
(大約在LWL及HWL之中間位置之揚程)之設施為佳。
(c)此外,為了防止泵配管之堵塞,設置泵之出水口徑(吐出口徑)
必應在50 mm 以上。在1日之平均污水量為80 m3左右以下較
小規模之處理設施,則可能不易設置符合1.5 倍容量之小型
泵。因此,若無法達成1.5倍之揚水量,仍應儘可能選擇較接近
此揚水量之泵。
(d)設置緊急用泵時,其容量應以可滿足單位時間最大污水量為原
則。
3.泵之起動及停止
關於泵之起動及停止,其範例如下所示..
(1)平常泵之起動及停止之位置:
起動位置:LWL + 30cm左右之位置
停止位置:LWL之位置
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(2)污水水位超過HWL時,原則上停止運轉中之泵(以下稱為預備泵)
亦起動使用。此時之起動、停止位置如后:
起動位置:HWL之位置
停止位置:HWL 至 30cm 左右之位置
(3)污水超過AWL時,其緊急用泵之起動及停止位置:
起動位置:AWL 之位置
停止位置:AWL至50cm 左右之位置(與預備泵之停止位置相同)
各泵(常用、預備、緊急用)之起動、停止等位置之範例如圖3-
11 所示..
~
~
50cm
30cm
50cm 30cm
30cm
30cm
此
為
有
效
容
量
(
有
效
水
深
150
cm
以
上
)
各泵等之起動、停止之位置圖
圖 3-11各泵之啟動、停止之位置圖
4.溢水防止對策(異常水位時之出流)
構造基準中,水位異常上昇時,規定應設置能將污水有效地輸
送下一個槽之設施。此設施構造之範例,如下所規定:
HWL比旋轉生物圓盤槽之水位相同或超過位置時,應在AWL之
位置設置由流量調整槽至旋轉生物圓盤槽之防止溢水用之配管。
HWL比旋轉生物圓盤槽之水位低時,在流量調整槽中無法設置
防止溢水用配管之設施,則應用緊急用泵。
| (2)污水水位超過HWL時,原則上停止運轉中之泵(以下稱為預備泵) 亦起動使用。此時之起動、停止位置如后: 起動位置:HWL之位置 停止位置:HWL 至 30cm 左右之位置 (3)污水超過AWL時,其緊急用泵之起動及停止位置: 起動位置:AWL 之位置 停止位置:AWL至50cm 左右之位置(與預備泵之停止位置相同) 各泵(常用、預備、緊急用)之起動、停止等位置之範例如圖3- 所示︰ 30cm 警報發生(紅燈閃亮又鳴警聲 50cm AWL 起動 20cm HWL 起動 緊急用泵 50cm ︵ 30cm 預備泵 有 停止 停止 此 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 起動 上 30cm 常用泵 ︶ LWL 停止 30cm | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 亦起動使用。此時之起動、停止位置如后: | |||||
| 起動位置:HWL之位置 | |||||
| 停止位置:HWL 至 30cm 左右之位置 | |||||
| (3)污水超過AWL時,其緊急用泵之起動及停止位置: | |||||
| 起動位置:AWL 之位置 | |||||
| 停止位置:AWL至50cm 左右之位置(與預備泵之停止位置相同) | |||||
| 各泵(常用、預備、緊急用)之起動、停止等位置之範例如圖3- | |||||
| 所示︰ | |||||
| 30cm 警報發生(紅燈閃亮又鳴警聲 | |||||
| 50cm | |||||
| AWL 起動 | |||||
| 20cm | |||||
| HWL 起動 緊急用泵 | |||||
| 50cm | |||||
| ︵ 30cm 預備泵 | |||||
| 有 停止 停止 | |||||
| 此 | |||||
| 為 效 | |||||
| 有 水 ~ | |||||
| 效 深 ~ | |||||
| 容 150 | |||||
| 量 cm | |||||
| 以 起動 | |||||
| 上 30cm 常用泵 | |||||
| ︶ | |||||
| LWL 停止 | |||||
| 30cm | |||||
| 起動位置:AWL 之位置 | |||||
| 停止位置:AWL至50cm 左右之位置(與預備泵之停止位置相同) | |||||
| 各泵(常用、預備、緊急用)之起動、停止等位置之範例如圖3- | |||||
| 所示︰ | |||||
| 30cm 警報發生(紅燈閃亮又鳴警聲 | |||||
| 50cm | |||||
| AWL 起動 | |||||
| 20cm | |||||
| HWL 起動 緊急用泵 | |||||
| 50cm | |||||
| ︵ 30cm 預備泵 | |||||
| 有 停止 停止 | |||||
| 此 | |||||
| 為 效 | |||||
| 有 水 ~ | |||||
| 效 深 ~ | |||||
| 容 150 | |||||
| 量 cm | |||||
| 以 起動 | |||||
| 上 30cm 常用泵 | |||||
| ︶ | |||||
| LWL 停止 | |||||
| 30cm | |||||
| 50cm ︵ 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | 30cm 警報發生(紅燈閃亮又鳴警聲 AWL 起動 20cm HWL 起動 緊急用泵 50cm 30cm 預備泵 停止 停止 ~ ~ 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | ||||
| 50cm ︵ 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | ~ ~ | AWL 20cm HWL 起動 50cm 30cm 預備泵 停止 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | 起動 緊急用泵 停止 | ||
| ︵ 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | ~ ~ | AWL 20cm HWL 起動 50cm 30cm 預備泵 停止 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | 起動 緊急用泵 停止 | ||
| ︵ 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ | ~ | HWL 起動 30cm 預備泵 停止 | 緊急用泵 | ||
| 容 150 量 cm 以 上 ︶ | ~ | 起動 常用泵 LWL 停止 | 停止 | ||
| ︵ 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | HWL 起動 50cm 30cm 預備泵 停止 ~ ~ 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | 緊急用泵 停止 | |||
| 此 有 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | ~ ~ | 停止 起動 常用泵 LWL 停止 | 停止 | ||
| 此 為 效 有 水 ~ 效 深 ~ 容 150 量 cm 以 上 ︶ | ~ ~ 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | ||||
| 以 上 ︶ | 起動 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | ||||
| 上 ︶ | 30cm 常用泵 LWL 停止 30cm | ||||
| LWL 停止 | |||||
| 30cm | |||||
| 30cm | |||||
| 2 | |
| cm | |
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5.警報裝置
防止泵之異常現象或污水超過AWL之發生,應設置警報裝置。
警報方式採用紅燈閃亮或是紅燈閃亮且同時鳴警聲之方式。警報
器應放置於顯見之處。
6.分水計量槽
分水計量槽之概略圖如圖3-12 、3-13 所示。
計量槽中之流量調整一般以計量槽迴流部之堰之上下移動以調
整輸送水量。此堰僅移動1cm左右,但是輸送水量卻會有很大之
變動。
一段式之計量槽中,有時是不易依迴流量及輸送水量之比率進
行正確地水量調整。此時則應採用二段式計量槽。特別是揚水泵
之容量大而相對地輸送水量少時,應採用二段式計量槽。
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迴流
進流
出流
堰
整
流
板
圖(b) 二段式計量槽之範例(平面圖)
圖 3-13二段式計量槽之範例(平面圖)
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3.3.10 旋轉生物圓盤槽類別區分
旋轉生物圓盤槽依處理功能可區分為以下二種類型,如表 3-3 所示:
水中之污染成份者,其依據設計參數之不同而得以有不同之生化需
氧量(BOD)處理功能。
2.旋轉生物圓盤槽依處理功能可區分為以下二種類型..
(1)甲類型為在所設定之污水處理量及BOD濃度負荷下可獲致BOD去
除率85%以上,且處理後BOD放流濃度低於30mg/L者。
(2)乙類型為在所設定之污水處理量及BOD濃度負荷下可獲致BOD
去除率75%以上,且處理後BOD放流濃度低於50mg/L者。
3.3.11 旋轉生物圓盤槽設計參數
旋轉生物圓盤槽單位面積之BOD及污水流量面積負荷,如表3-4所示:
表 3-4 旋轉生物圓盤槽單位面積之BOD及污水流量面積負荷表
污水流量而有不同之BOD 排放標準。若進流污水BOD 濃度以
200mg/L估算,甲類型者處理後BOD可低於30mg/L;乙類型者處理
後BOD可低於50mg/L。
(1)甲類型之旋轉生物圓盤法處理設施,對於旋轉生物圓盤之BOD面
積負荷應為每平方公尺生物盤表面每天承受之BOD負荷量在5公
| 類 型 | BOD去除率(%) | 處理後放流水 BOD濃度(mg/l) |
|---|---|---|
| 甲 | ≧85 | ≦30 |
| 乙 | ≧75 | ≦50 |
| 類型 | BOD 面積負荷量 (g/m2‧d) | 流量 面 積 負 荷 (l/m2‧d) | 承受持續 2小時尖峰 流 量 面 積 負 荷 (l/m2‧d) | 承受持續 3小時尖峰流量 面 積 負 荷 (l/m2‧d) |
|---|---|---|---|---|
| 甲 | ≦5 | ≦30 | ≦90 | ≦75 |
| 乙 | ≦8 | ≦50 | ≦150 | ≦125 |
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克(5g/m2.日)以下;且每平方公尺每天承受之污水量負荷(即
流量面積負荷)在30公升(30L/m2.日)以下。
(2)甲類型之旋轉生物圓盤法處理設施,考慮尖峰流量時,若尖峰
流量持續時間為2小時,換算之流量面積負荷每平方公尺每天不
得超過90公升;若尖峰流量持續時間為3小時,換算之流量面積
負荷每平方公尺每天不得超過75公升。
(3)乙類型之旋轉生物圓盤法處理設施,對於旋轉生物圓盤之BOD面
積負荷應為每平方公尺生物盤表面每天承受之BOD負荷量在8公
克(8g/m2.日)以下;且每平方公尺每天承受之污水量負荷(即
流量面積負荷)在50公升(50L/m2.日)以下。
(4)乙類型之旋轉生物圓盤法處理設施,考慮尖峰流量時,若尖峰
流量持續時間為2小時,換算之流量面積負荷每平方公尺每天不
得超過150公升;若尖峰流量持續時間為3小時,換算之流量面
積負荷每平方公尺每天不得超過125公升。
2.旋轉生物圓盤:
(1)旋轉生物圓盤之材質:
通常採用塑膠(plastic)製品,有鑑於在實際運轉中之旋轉生
物圓盤中,容易發生變形、隔板之間隔不一之現象並造成堵塞,
而使處理水質惡化,故旋轉生物圓盤應具備下列性質:
•長時間使用亦不易變質之材質。
•具有能附著適量之生物膜並具培育能力之性質。
•即使附著生物膜亦不變形。
•長期運轉後,亦不易變形之構造及強度。
(2)旋轉生物圓盤之表面積:
此乃依BOD面積負荷值,決定旋轉生物圓盤表面積大小。在旋轉
生物圓盤之板面可作不同形狀加工,生物膜附著時考慮平滑化,
基本上不考慮板面之形狀,將在平面上投影時之投影面積作為旋
轉生物圓盤面積。旋轉生物圓盤之必要表面積,乃因BOD面積負
荷值變小而變大。
(3)BOD面積負荷及處理水質:
旋轉生物圓盤接觸法之處理水質,受進流水之水質、水量之變動
及水溫、BOD面積負荷等因素影響。
另據一般以旋轉生物圓盤接觸法處理之合併式建築物污水處理設
施之處理結果,可導出下列之計算式(Horasawa法)(註:進行
流量調整,收集及前處理之沈澱或或攔污柵得到BOD50~
250mg/L之合併式建築物污水處理設施污水之處理結果)。
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Le=KBOD(G/100)0.895×Lo0.963×ft...(A)式
G:流量面積負荷(L/m2.日)
Lo:進流水之BOD面積負荷(g/m2.日)
Le:處理水之BOD面積負荷(g/m2.日)
KBOD:依處理水性質及水溫而異,一般污水室溫下可設為0.319
ft:溫度係數
Le/Lo =處理水之BOD面積負荷濃度/進流水之BOD面積負荷濃
度 =R (R為BOD去除率)
(A) 式可改寫成
R=KBOD(10/Co)0.895×Lo0.858×ft.(B)式
(Co為進流水之BOD濃度)
據此可求得流量面積負荷Lo。
(4)防(風)雨罩:
此槽若設於屋外時,應設置防雨罩,以保溫及防止風雨、飛來
物之影響。
此外,為了保持此槽為好氧狀態,應注意通氣。
(5)其他注意事項:
在構造基準中,與旋轉生物圓盤法之功能有相關之因素有:水
量面積負荷(H.L.)及液量面積比(G值)等。而諸因素又與BOD面
積負荷(B.L.)、滯留時間(T)有相互密切關係,其關係式如下所
示:
T = V
Q ×24 = G
H.L.×24
B.L. = Q
Co
A
×
= H.L.
1000×Co
H.L. = Q
A ×1000 = G
T ×24
G = V
A ×1000 = T
24 ×H.L.
此時,T:滯留時間(小時)
V:旋轉生物圓盤實容積(m3)
Q:進流污水量(m3/日)
B.L.:BOD面積負荷(g/m2.日)
Co:進流水BOD濃度(mg/L = mg/L = g/m3)
A:旋轉生物圓盤面積(m2)
H.L.:流量面積負荷(L/m2.日)
G:液量面積比(L/m2)
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3.3.12 旋轉生物圓盤槽之槽體規格
旋轉生物圓盤槽之槽體應具以下之規格:
(1)槽內應區分為3室以上時,其第1室之進流負荷較大,其容量亦應
為其它各室之2倍。如區分為3室時,其容量比為..
第1室:第2室:第3室 = 2:1:1
(2)槽之有效容量:
(a)無流量調整槽時(即第一種污水量處理規模)應為日平均污水量
之1/4(即滯留時間6小時)以上。
(b)有流量調整槽時(即第二、三種污水量處理規模)應為日平均污
水量之 1/6 (即滯留時間4小時)以上。
(3)旋轉生物圓盤槽體積與旋轉生物圓盤表面積比(即液量面積比)應
為5.0至9.0L/m2之間。
(4)旋轉生物圓盤轉動周速應為每分鐘20公尺以下。
(5)旋轉生物圓盤與污水之浸水率應為40%。
(6)旋轉生物圓盤相互之間隔應在20至25mm之範圍。
(7)旋轉生物圓盤與槽壁、槽底之間隔應約為生物盤直徑1/10之距
離。
(8)生物盤之材質應為抗腐蝕性材質,其表面應為粗糙且使生物膜易附
著其上者。
說明:
1.槽之概略及各室之區分
(1)槽之概略圖如圖3-14 所示..
出流
軸承座
旋轉生物圓盤相互的間隔(a
槽壁與旋轉生物圓盤之間隔(b)
旋轉生物圓盤槽之概略圖
圖 3-14旋轉生物圓盤槽之概略圖
(2)由於進流第一室之污水BOD濃度較高,生物膜將大量生成,多
量之微生物被培育,將可解決流量,濃度之變動問題。在第一
| 旋轉 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
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室未被去除之污染質以及由第一室放出之代謝物可在第二室中
被利用,在各室內培育出適當之微生物。
(3)各室之隔板應設置移流口,移流口之剖面積若太小可能會發生
堵塞,故以不發生短路之範圍為最適切之尺寸。(例如,隔板之
浸流量面積之5~10%左右)
2.槽之容量
(1)在構造基準中,若無設置流量調整槽時,槽之有效容量應設定
在平均日污水量之1/4以上之容量。若設有流量調整槽時,其
有效容量則設置為日平均污水量之1/6以上之容量即可。
(2)本節所規定之有效容量,皆屬必要之最小容量。即使計算所得
之容量為所規定值以下時,亦應依照此時所規定之最少容量去
設計。
[計算範例]
BOD 160mg/L之國民住宅建築物污水處理量為60m3/日,BOD
面積負荷(對於1m2之旋轉生物圓盤之表面積,日平均進流污水之
BOD之克數)設定為5g/m2.日時,求旋轉生物圓盤槽之容量。
此外旋轉生物圓盤之直徑(D)=2.4m ,旋轉盤之間隔
(a)=20mm ,旋轉生物圓盤與槽壁與底部之間隔
(b)=0.1D=24cm,旋轉生物圓盤之浸水率(與污水接觸之圓盤直
徑浸水之深度比)40%,旋轉生物圓盤之厚度(c)=5mm,旋轉生物
圓盤槽之形狀假設為圓形。
◎旋轉生物圓盤之必要表面積(A):
A = 160(mg / L
g / m )
60(m / d)
5(g / m
¤)
3
3
2
=
×
⋅d
= 1,920(m2)
◎旋轉生物圓盤之必要片數.(n):
n =
A
(D / 2)2
π
×2 = 1 920
9 04
,
.
= 213(片)
◎必要之旋轉生物圓盤槽之長度(L):
L=(n減3)×a×10-3+n×c×10-3+6×b×10-2
=210×0.02+213×0.005+6×0.24=6.71(m)
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31
◎旋轉生物圓盤槽之浸水部面積(S):
(此乃以旋轉盤之半徑加上旋轉生物圓盤與底部之間隔為圓形
接觸之半徑,且圓面積之浸水率為40%)
∴S=(1.2+0.24)2π×0.4=2.6(m2)
◎旋轉生物圓盤槽之總容量(V1)
V1=S×l=2.6×6.71=17.446≒17.5(m3)
◎旋轉生物圓盤槽之實容量(V2)
(由V1扣除旋轉生物圓盤之浸水部分體積)
V2=V1-{π×(1.2)2×0.005×213×0.4}
=17.5-1.93=15.57(m3)
◎與日平均污水量(Q)之比較
Q/4=60/4=15(m3)
Q/6=60/6=10(m3)
上述實容量(V2)可滿足構造基準中所規定之容量。
3.浸水率:
特殊情形其浸水率可達70%。一般而言,其浸水率設定約為40%左
右。
4.旋轉生物圓盤之相互間隔:
通常針對BOD面積負荷,其間隔大多設定約在15~25mm。構造基
準中,考慮堵塞之安全性,其間隔設定在20mm以上。
5.圓周速度:
此圓周速度(周速)與旋轉生物圓盤槽之氧氣供給速度有關。周速
愈大,氧氣移動係數則愈大。但是,周速過大時,因剪斷力將造成
生物膜之剝離。換言之,周速乃有上限,構造基準中,此上限規定
為周速每分鐘為20m。此外由於周速亦會影響旋轉生物圓盤槽內之
混合,故周速愈小並非愈好,槽內之最低流速約設定在周速之1/3
左右。
6.旋轉軸:
符合下列性質之材質皆可。
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32
•即使生物膜付著在旋轉生物圓盤上,亦不變形之強度。
•即使長時間使用,不會因應力造成折對之材質及強度。
•長時間接觸污水亦不易腐蝕。
7.旋轉生物圓盤與槽壁等之關係:
在構造基準中,槽壁及底部與旋轉生物圓盤之間隔為旋轉生物圓
盤直徑之10%左右,則污泥堆積之現象不易發生,且生物盤亦能有
效地與污水接觸。
3.3.13 沉澱槽
沉澱槽之構造與規格應符合以下之規定:
(1)適合第一種處理規模,有效容量應大於日平均污水量之1/6以上。
(2)適合含流量調整槽之第二、三種處理規模,有效容量應為日平均
污水量之1/8以上。
(3)槽之有效水深應為2公尺以上,下方應呈漏斗狀
(4)對於第一種處理規模,沉澱槽之流量面積負荷(以S表示,對槽之
流量面積而言),每平方公尺日平均流量面積負荷不得大於8立方
公尺(即S≦8 m3/m2.日);對於第二、三種處理規模,則日平均
流量面積負荷不得大於12立方公尺(即S≦12 m3/m2.日)。
(5)若處理設施日平均污水量超過100立方公尺時,其超過部分日平均
流量面積負荷應以15 m3/m2.日計算。
(6)出流口前端應設置溢流堰,其溢流堰負荷(以L表示)為每公尺每日
溢流水量不得大於45立方公尺(L≦45 m3/m.日);若日平均污水
量超過100立方公尺時,其超過部分應以50 m3/m.日計算。
(7)沉澱槽上方液面應設置浮渣刮除或其它收集、移除之裝置。
(8)沉澱槽應設置抽泥管,其下方開口應位於污泥收集漏斗之中央,
並應設置具有適當抽除能力之污泥泵。
說明:
1.有效容積
(1)沉澱槽之功能為接受生物處理槽之出流水,以重力沉澱方式,
將內含之污泥等懸浮固體沉澱收集,並將分離後之澄清水排出
者。
(2)沈澱槽之機能乃藉著活性污泥,剝離之生物膜將懸浮固體(SS)
沈澱分離,以得到清澄之上澄液。因此,沈澱時間太短,分離效
果差,污泥因流失而引起水質惡化;沈澱時間愈長,懸浮物之去
除效果愈佳。但是,沈澱時間延長至某一程度後,去除率便不會
再提高,相反地污泥會因腐敗而上浮,造成水質惡化。
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33
(3)一般以下水道污水處理廠之最終沈澱槽之沈澱時間而言,對於
計畫1日之最大污水量,標準為2.5小時。在無流量變動之情形
下,沈澱時間最少要1.5小時。然而,流量變動大之小規模之建
築物污水處理設施,以住宅設施為標準時,則為日平均污水量之
4小時份左右。換言之,2.5倍之單位時間最大污水量之1.5小
時份之容量,設定有效容量為日平均污水量之1/6。
(4)此外,構造基準之容量,乃以住宅為標準。至於特殊之建築用
途,則在考慮沈澱槽之本質外,仍需考慮其他問題。例如學校
中,全日污水在白天8小時之期間排出,在不設流量調整槽之情
況下,僅用日平均污水量之1/6,將無法完全地將污泥固液分
離。
(5)設置流量調整槽時,由流量調整槽輸送單位1小時之污水量即使
設定為日平均污水量之1/24之1.5倍,沈澱時間至少亦應能有
1.5小時,所以規定為日平均污水量之1/8。此外,沈澱槽之有
效容積未達3m3者,至少亦應以3m3計算之(因流量變動大)。
(6)同時,底部為漏斗狀之沈澱槽之有效容積,乃由水面至漏斗部
分之深度之1/2為止,其以下部分不包含在內,此部分設定為污
泥之壓密區間,為污泥之集積部分(參閱圖 3-15 、圖 3-
16 )。
[計算範例]
處理對象人員:200(人)、建築用途:住宅設施。
日平均污水量:200(人)×0.25[m3/人.日]=50(m3/日)
沈澱槽之有效容積V[m3]:
V≧50[m3/日]×1/6=8.33[m3]
2.構造說明
(1)流量面積負荷
流量面積負荷乃指進入沈澱槽之水量除以水表面積之值,即單
位流量面積之水量負荷。流量面積負荷,應以使污水之流速減
緩,且比污泥粒子之沈降速度小為原則。在下水道之污水處理場
之最終沈澱槽之標準為20~30m3/m2.日左右。比值較小較安
全,在小規模污水處理設施之情況,考量流量變動大及污泥之沈
降性變壞之下,設定為在8m3/m2.日。即使設有流量調整槽
時,亦在12m3/m2.日以下。若處理污水量超過100m3/d時,其
超過部分以15m3/m2.日計算。