污水處理(Sewage Treatment)

污水處理(Sewage Treatment)
新竹縣立照門國民中學自然與生活科技領域黃銘義老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

污水處理是指處理一切已經被人類使用後所產生的廢水。由於人口數急遽的增加，使得污水大量的被製造，再加上地球上人類可使用的水資源相當有限，因此污水的處理就顯得更為重要。   

污水處理的目的，在於清理用過的水，使其變為與天然水源相同性質，同時將污水中濾出的固體作適當的處置，這需要利用較先進的工程技術。現今的污水處理法大致可分成三個階段。

一、初級處理：屬機械性的，可分為三個部分：
（1）過濾：使較大的雜質直接被濾出。
（2）沈降：使污水流入沈澱池（Settling Tank），水中的懸浮物沈到池底，浮在水面的油質及泡沫分別收集到不同的地方，予以適當的處置。
（3）羽化：沈澱池之後附設羽化池（Flocculation Chamber），可加石灰把磷質分離，在池底的污泥則由抽水機送往初級消化池（Digester），把其中的有機物變成無臭及無害的泥狀固體，將之曬乾，或由高壓機壓成泥塊，可作為填土之用。
污水經過初級處理，可以除去約40％的有機物及50％的固體懸浮物。

二、次級處理：
由初級沉澱池出來的水可經由三種不同的路線而進入次級處理：
（1）氧化塘（Oxidation pond）：氧化塘是一種露天淺池，以水中的細菌來消化污水中的有機物，同時利用微生物放出的二氧化碳及陽光來維持藻類的族群穩定，再利用藻類行光合作用所釋出的氧氣供給細菌的生長，使污水中的有機物，藉由細菌及藻類的循環生長而被除去，氧化塘面積較大，且因池面不加蓋，臭味容易散播，對人口稠密的社區干擾甚大，故適用於較小的鄉鎮。
（2）滴濾池（Trickling filter）：是三至七呎深的圓形淺池，內置碎石，污水中的有機物流經石塊時，可被生長在石上的微生物吸收及消化。
（3）氣化池（Areation tank）：利用氣化池進行處理的方法又稱為曝氣法，此法為在污水中加入大量氧氣，使污水與飽含微生物的泥狀沉渣（即所謂活性污泥，Activated sludge）相混合，經過數小時的接觸，大部份有機物都可被微生物吸收及消化。

從以上第二種及第三種處理出來的水，如不再作三級處理，則可送往氯化池加氯消毒後，直接排到河川去。次級處理的結果，可把原污水所含的有機物及懸浮固體除去80～95％。但經過次級處理後的污水中仍含有不同濃度的氮、磷等有機物及微生物。送入河川後，仍會造成微生物的繁殖，而過度消耗水中的氧氣，是故要維持河川的水質，最好再進一步採用三級處理。

三、三級處理：
三級處理是對水做更深度的處理，現今國內的污水處理廠投入實際應用的並不多。它是將經過二次處理的水進行脫氮脫磷，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中剩餘的污染物，並用臭氧或氯氣消毒殺菌，然後將處理水送入水道中。

在自然界中，河流與湖泊本身有很大的淨化能力，當污水流入河川之後，一部份有機物沉澱到河底，一部份就被水中的各種微生物消化掉，經過一段時間後，即能恢復成乾淨的水質。然而目前人口大多集中在某些大都會區，大量排放的污水，自然環境並無法負荷，在加上工業產生的污水，常含有重金屬污染，更是增加了處理的難度。在水資源日漸減少的今日，除了妥善的處理各種污水問題外，如何有效的節省水資源的使用，也是我們需要重視的議題。

參考資料：
1.維基百科：污水處理
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E … 4%E8%99%95%E7%90%86
2.李沅蕙，污水處理法簡介。
3.盧至人，中興大學環境工程學系，地下水現地生物復育和廢污水生物處理的特性探討。