「國道5號蘇澳服務區第一期工程(第E251標)」
污水處理廠之薄膜生物處理系統(MBR)簡介
「國道5號蘇澳服務區」基地位於國5的終點、蘇花改的起點位置，行政區隸屬宜蘭縣蘇澳鎮，基地南側鄰新城溪。近年東部旅遊盛行及未來蘇花公路改善完成，經可行性研究報告評估，於此處興建服務區有其必要性，此為本案規劃設計之緣起。
「國道5號蘇澳服務區第一期工程」主要項目為：2條進場道路及2條離場道路、大型及小型車停車場、廁所及汙水處理機房等。其中之污水處理廠係採用薄膜生物處理系統(MBR)，能將未來服務區所產生之廢、污水經過淨化處理後產出可再利用之中水與污泥餅。本文就本標污水處理廠之薄膜生物處理系統運作方式予以簡單介紹。
本污水處理廠位於旅客服務區西側，總容量為410噸(23m*14m*高4.2m)，污水來源目前主要為西區廁所，污水經由污水池內之沉水泵加壓泵送至污水廠，做進一步處理。(污水處理流程圖詳圖一)。
污水處理廠處理池主要分為：固液分離池、抽水井池、調節曝氣池、缺氧A、B池、活性污泥A、B池、MBR A、B池、脫色殺菌池、回收水池、放流池及污泥濃縮池等…所組成(配置圖詳圖二)。並依序進行水質淨化處理。以下就各池的功能做進一步介紹。
| 1. | 固液分離池： |
| 本池為污水處理廠第1池槽，接收服務區西區廁所污水、東區廁所污水、旅客服務區污水及加油站污水。污水進入池內因污水所含物質之浮力不同，靜置後產生固、液分離。池上之油脂浮渣及池底之重質物，需安排定期抽除，避免固液分離池堵塞失效。 | |
| 2. | 抽水井池： |
| 本池位於固液分離池旁，污水經池上方溢流孔(固液分離池端設擋板，將浮渣滯留固液分離池)流往抽水井池；池內設沉水式泵(5HP、揚程10M、Q -1,000L/Min)，泵送污水進圓篩機(1HP、Q - 60M3/H)，篩除1mm以上之雜物。污水過篩後流入調節曝氣池。 | |
| 3. | 調節曝氣池： |
| 生活污廢水之水質及水量常因時間有極大之變化，污水經調節池並經鼓風機曝氣 (2台、10HP、壓力4,000mmAq、Q -5M3/Min)，達酸鹼中和及增加污水中之溶氧，並可氧化廢水中之還原物質，降低化學需氧量。池內設沉水式泵 (2台、2HP、揚程8M、水量400L/MIN)，加壓出水經電磁式流量計，進入缺氧A池及缺氧B池。 | |
| 4. | 缺氧A、B池： |
| 污水中之氨氮在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態氮作為電子受體，使硝態氮波還原為無污染的氮氣，逸入大氣從而達到最終脫氮的目的。 | |
| 5. | 活性污泥A、B池： |
| 本池係藉曝氣培養之活性污泥微生物，由鼓風機(2台、10HP、壓力4,000mmAq、Q - 5M3/Min)提供適當空氣量，以維持微生物之好氧性分解。生物處理利用微生物在含氧的情況下，分解水中複雜的有機化合物，以新陳代謝作用來處理廢水。 | |
| 6. | MBR A、B池： |
| MBR可說是本污水處理系統的心臟，本工程MBR A、B池各裝3組沉浸式平板薄膜反應器，反應器下方裝設散氣盤曝氣(2台魯式鼓風機、10HP、壓力4,000mmAq、Q - 5M3/Min)，除提供氧氣給微生物外，並可促進MBR系統之擾動與減緩積垢發生。 MBR薄膜主要作用為過濾，利用透膜壓力為驅動力，將固體攔截於薄膜表面，使水分子通過薄膜，達到水質淨化作用。傳統的薄膜過濾程序包括有MF(Microfiltration，微濾)及UF（Ultrafiltration，超濾）兩種。 MF薄膜主要是去除較大顆粒的物質，但可去除物質的粒徑只能到微米左右大小；UF薄膜則可去除之粒徑更小，但所需之透膜壓力較高。本工程MBR薄膜之孔隙均值小於0.04μm(UF薄膜)，活性污泥經MBR過濾後，水中懸浮固體濃度(SS)小於10mg/L，經由陸上式泵(4台、2HP、揚程8M、Q -300L/Min)將過濾水抽出。 MBR流程優點為佔地面積小，薄膜能取代傳統活性污泥流程之二級沉澱池及三級處理流程之砂濾單元。因此不僅保留近似傳統活性污泥程序之優點，也能避免活性污泥系統微生物流失問題。由於 MBR 不需要沉澱池，不因污泥沉澱性不佳致處理效能不彰。另薄膜表面有生物膜之特性，增加可處理的污染物種類。 | |
| 7. | 脫色殺菌池： |
| MBR過濾泵抽水流入脫色殺菌池，殺菌劑由隔膜式定量泵加入，池水經餘氯監測計監測餘氯，避免加入過多殺菌劑。 | |
| 8. | 回收水池： |
| 脫色殺菌池水滿水將溢流至回收水池暫存。當旅客服務區中水池之低水位浮球動作，便會自動啟動回收水池之陸上式泵 (2台、2HP、揚程24M、Q- 80L/MIN)水經電磁式流量計計量後，補充中水池缺量。經統計日常生活用水，廁所沖洗水佔用水35%，旅客服務區廁所之馬桶沖洗使用中水(也叫再生水、再造水或回收水)，能節省自來水使用，近年大氣的溫室效應常缺水，使用中水可降低缺水問題。 | |
| 9. | 放流池： |
| 旅客服務區中水池高水位時，污水廠回收水泵將不運轉，回收水池滿將溢流至放流池。當放流池之控制浮球作動，啟動放流泵(2台、5HP、揚程10M、Q -1,000L/MIN)，放流水經電磁式流量計計量後，再流經取樣井放流水溝。 | |
| 10. | 污泥濃縮池： |
| MBR池底污泥須迴流至活性污泥池處理，以保持活性污泥池懸浮固體物濃度。另污泥過剩將排往污泥濃縮池，濃縮污泥由螺旋泵抽出與高分子絮凝劑混合(經自動泡藥機調製高分子絮凝劑)，能加速污泥凝結，污染物與水體分離，於污泥機房之雙濾布污泥脫水機，濾布擠壓脫水成為污泥餅(含水率80%)，因純生活污水產生之污泥餅不含重金屬，可用於植生肥料或運棄。 |
由於時代的進步，環境保護已是所有建設必須考慮的議題。本蘇澳服務區所設之污水處理廠即採用先進的薄膜生物處理系統(MBR)，將服務區所產生之廢、污水進行淨化處理後，產出可再回收利用的中水(用於沖洗廁所馬桶)及污泥餅(用於植生肥料)，達到水資源循環再利用與廢棄物減量的友善環境目標。
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| ▲ | 圖一 污水處理流程圖 |
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| ▲ | 圖二 蘇澳服務區污水處理廠汙水處理池配置圖 |
