污水處理廠的運作

 污水處理廠的運作

 

以下是污水處理廠的基本運作方式: (重要提醒: 下圖並不是香港污水處理廠的一般運作方式，因為香港的污水處理廠大部份並不處理第三級)

 

基本上，污水處理廠處理污水的方式跟在河流中有機污水的方式是差不多的。

 

污水處理廠的污水處理分為三級(要記誦)

第一級: 處理污水中的較大的顆粒(步驟2)

第二級: 處理污水中的有機物(變成無機鹽)(步驟3)

第三級: 處理污水中的無機鹽。(步驟4)

 

過程說明:

## 留意，方法不是重點，不同的污水處理廠採用的方法會不同，以下列出的方法亦未必是最有效的，祇是DSE生物科範圍內學生能掌握的方法而已。

因此，祇需要掌握這些方法的原理便可以(即這些方法如何達到目的)

1.      隔去砂礫

-          目的: 隔去大塊的沙石而已。

2.      沉降(一級處理)

-          目的: 除去污水中較大的顆粒，即懸浮固體。。

-          方法:

(1)   於沉降池中，污水中懸浮固體會沉降到底部。

(2)   亦可能會加入化學物，加快有機物的沉降，這過程稱為化學強化一級處理。

3.      需氧分解(二級處理)

-          目的: 把污水中有機物變成無機化合物。

-          方法: 於曝氣池內，會加入空氣於水中，提供足夠氧氣讓微生物(主要是細菌)進行需氧呼吸，讓

(1)   分解者有機物分解成銨化合等無機化合物

(2)   硝化細菌把銨化合物轉化成硝酸鹽

##參考氮循環的過程。

4.      缺氧分解(三級處理)

目的: 把第二級處理完的污水內的無機鹽除去。

方法: 使用反硝化細菌，把硝酸鹽、磷酸鹽等轉成氮氣。

##這不是唯一除去無機鹽的方法! 這祇是DSE課程範圍內應已掌握的知識而已。

5.      沉降及消毒

目的: 把污中的微生物殺死

方法: 利用紫外光、臭氧等把進行消毒。

6.      污(瘀)泥消化

目的: 盡量處理剩下的污泥，變成有用的物質，無法再處理的話，便要作一般垃圾處理方式(運至堆填區或垃圾焚化)

方法: 在缺氧的情況下，厭氧細菌分解有機物，會釋出含有甲烷的沼氣。

沼氣用作為燃料，供污水處理廠使用。

污泥被弄乾，送至堆填區或其他處理。

 

## 基本上，所有的污水處理廠都會處理第一及第二級的步驟，但未必會處理第三級。

相關問題: (建議答案在最後)

1.      為何污水處理廠不普遍採用三級處理?

2.      為甚麼要先隔去砂礫?

3.      在自然界中，例如河流中，懸浮固體會否被分解?

4.      即使不處理懸浮固體，分解者還是能分解懸浮固體內的有機物，那為何要處理?

5.      需氧分解的過程涉及甚麼微生物? 作用是甚麼?

6.      如果不進行第三級處理而直接排出河流或海中，有甚麼影響?

7.      不進行消毒有甚麼問題?

8.      有些污水處理廠，並不採用缺氧分解方式處理污水中的無機鹽，而採用藻類。試估計其原理。

9.      甲烷的沼氣不能作為污水處理廠內唯一的燃料來源，為甚麼?

10.  除了被送去堆填區，弄乾的污泥還可能有甚麼去向?

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相關問題:

1.      為何污水處理廠不普遍採用三級處理?

答: 這主要是基於成本效益與環境需求的考量。政府在決定處理級別時，會評估受納水體的稀釋和擴散能力。

• 對於大部分排放到開闊海域的污水，二級處理已足以符合水質指標，而升級至三級處理的成本極高（可能達數倍以上）。
• 因此，除了像昂坪這類直接排放到水塘集水區的極敏感區域外，大規模採用三級處理在資源上並不划算。

香港沒有大河流，昂船洲處理完的污水會排放至維多利亞港，水流急速。

2.      為甚麼要先隔去砂礫?

答: 避免砂礫阻隔污水處理其他機件的孔洞，減低處理的效果。

3.      在自然界中，例如河流中，懸浮固體會否被分解?

答: 懸浮固體其實都是有機物，在大自然界中一樣會被分解者分解。但由於體積大，微生物祇能於懸浮固體表面進行分解，效率會較慢。

4.      即使不處理懸浮固體，分解者還是能分解懸浮固體內的有機物，那為何要處理?

答: 這樣效率會很慢的，亦容易阻塞裝置。

5.      需氧分解的過程涉及甚麼微生物? 作用是甚麼?

分解者: 作用是把有機物變成氨化合物。

硝化細菌: 作用是把氨化合物轉化成硝酸鹽。

留意，自然界中的分解者包括細菌(主要者)、真菌、原生生物或小型無脊椎動物。但水中的主要是細菌。

6.      如果不進行第三級處理而直接排出河流或海中，有甚麼影響?

答: 未經第三級處理的污水含有大量無機鹽，包括硝酸鹽、磷酸鹽等。這些無機鹽對藻類及植物來說是營養素，容易引致藻類大量繁殖，形成藻花，干擾水中的生態環境。

7.      不進行消毒有甚麼問題?

答: 由於處理完的污水含有大量細菌，如直至排出河流或海中的話，便有可能干擾水中的生態環境。如人類於含有大量細菌的水中游泳的話，會吸入大量細菌，容易引致疾疾。

8.      有些污水處理廠，並不採用缺氧分解方式處理污水中的無機鹽，而採用藻類。試估計其原理。

答: 對藻類而已，無機鹽是養料。可利用藻類吸收無機鹽，讓藻類大量繁殖。可用作單細胞蛋白質食物來源或其他用途。其實，這些無機鹽，本身也是化學肥料，使用缺氧分解方式有點浪費。

9.      甲烷的沼氣不能作為污水處理廠內唯一的燃料來源，為甚麼?

答: 污水中的有機物含量不太穩定，因此產生的沼氣不一定足夠，如要使用容器貯存的話，也佔用不少地方，因此過量的沼氣許多時在污水處理廠內燒掉。

10.  除了被送去堆填區，弄乾的污泥還可能有甚麼去向?

答: 有些會被再加工成一些物料，供建築、裝修或其他用途。