砾间接触水质净化处理

礫間接觸水質淨化處理原理與效益評估「礫間接觸」(contactbedtreatment)是一種快速處理污水的方式，這是十九世紀英國倫敦的污水處理工程師W.J.Dibden首先設計的自然處理工法，主要在讓污水迅速通過粗顆粒的石礫，讓石礫上的生物膜分解污水中的有機質(Kinnicutt，1902)。其功能是初級處理，以短暫的時間，讓污水迅速的通過，以達到生物膜去除有機質的最大量。前言由於礫間處理所用的顆粒較大，除了石礫外，還可以就地取材，如聚結成塊的煤渣，火山灰形成的焦碳，粒徑在0.6～1.2公分都可以取來使用。為了促進污水的分解，礫間處理常以不同的緊密度，形成二層的結構：上層排列較鬆，水流較快，維持好氧狀態；下層排列較緊密，水流較緩，成為厭氧狀態；這稱為「雙礫間系統」(doublecontactsystem)，其水力負荷量平均約0.47m/day。前言礫間處理的一般操作是引水進入，停滯數小時，再讓水流排出，或是讓水流通6日，到了第7日，把槽體水流放空，以讓氧氣進入礫間，由於有暫時性的斷水，這種方式稱為「間歇處理」(intermittenttreatment)，類似於間歇礫間接觸的工法是「間歇砂濾」(intermittentsandfilter)與「地下流濕地」(subsurfaceflowwetland)。前言間歇砂粒過濾是用粒徑0.02m的砂子堆積成床體，讓污水間歇式的通過，其通過的水力負荷量在0.000047~0.0705m/day，這是1865年德國柏林Dr.AlexanderMuller所提出的工法，顆粒愈細，水流愈慢，但濃度的去除率較高。地下流濕地是KaetheSeidel在1953年所提出，在粒徑0.06m的砂或細石上種植水生植物，讓更多微生物附著在根系表面積上，以去除有機質，而水生植物又可以吸收一部份的氮、磷，其水流連續並不間歇，以維持植物根系生長。前言到了二十世紀初期，礫間接觸工法為了提高處理量與效率而發展出送氣進到礫間接觸，以免每操作6日就需間歇「斷水」1日，這種工法稱為「連續砂濾」(continuousfiltration)，其水力負荷量約2.76m/day，但是為了進氣，所耗費的能量較高。另一種改良式的礫間接觸是在入流分水的管路開口，使水上噴，增加與空氣接觸的機會，以提高溶氧，這種工法稱為「加壓式濾間處理」(pressure-closedcontactedsystem)(TchobanoglousandBurton，1991)，較傳統濾間處理分解有機質的效率為高。前言礫間接觸在日本的發展，本來也是在社區或家庭污水排放的現地處理，後來發展成河川「在槽處理」，將礫間處理直接建置在水流緩慢的河道內，直接以河道水流流過濾間處理的段落，利用自然力量，進行連續過濾。其中最著名的工程，是1985年在千葉縣大堀川的礫間處理，其面積0.62ha，礫石床深1.60m，水流停滯時間0.05日，入流量32,852m3/day，水力負荷量4.0m/day，礫石底床有送風機，以34.2m3/min送氣，其處理生化需氧量與懸浮顆粒的去除率分別為75％與78％（本橋，2004）。前言值得注意的是，在槽處理的生化需氧量或懸浮顆粒濃度去除率，需要考慮河川原有的自淨作用，工程完工對於河川水質淨化的促進，應該扣除河川原本的自淨作用，在計算上需要用處理後的濃度減去處理前的「背景濃度」，否則將使處理效率或濃度去除率偏高。前言日本將礫間處理轉到河道上，最主要的原因是在懸浮顆粒較高的水中，容易產生孔隙阻塞，降低水力負荷量與水質處理效率。在厭氧性的礫間處理，排出的水仍是污黑、惡臭，特別在有氣泡的污水中，礫間處理的送氣或加壓再噴射將使水中產生更多的氣泡，造成河流周遭環境的劣化，不利人為的活動，漂浮的垃圾有時就堆積在礫間處理的表面，這些現象都有礙觀瞻。因此水質自然淨化處理，不止需要考慮污染的去除率，也需要考量水域生態系統的復育與環境景觀的改善，甚至包括歷史與人文的結合(本橋，2004)。所以日本將礫間處理移到河流，就是讓持續流動的水，來減少惡臭的問題，而且讓孩子們能夠在河道捕魚，或在河邊垂釣，並使附近「手賀沼」的水鳥，能夠前來礫間處理的斷面棲息，人對河川水質改善後生態環境的「滿足」，為水質淨化最終的評價指標。前言在2001~2002年，在建造16~17年後，再度評估該場址。生化需氧量的平均去除率40.9％(8.9~55.6％)，懸浮顆粒的平均去除率61.5％(0~87％)，總氮的平均去除率7.8％(-16~41.2％)，總磷的平均去除率5.4％(-5.5~10.5％)，較起初建造時的效率為低，但是生化需氧量與懸浮顆粒的去除，與對該地水域生態系統的復育，已經大大抒解周遭居民的「苦情」，因此被日本政府視為一有效的改善方式。前言由於淨水處理，尚需兼顧生態系統的復育，所以在陸地上的礫間處理，逐漸種上水生植物，成為後來發展的地下流人工濕地。事實上，大孔隙的礫間，不容易種植水生植物，因為缺乏土壤對營養份的吸附，而一般植物除了吸收土壤溶液的營養份之外，也吸收土壤表面置換相或吸附相的營養份，置換相的營養份濃度，遠高於土壤溶液相的營養份(Marschner，1986)，所以用礫間接觸來營造植物生長的床體，最大的困難在於只有溶液相的營養份可供吸收。前言也許礫間接觸要兼具植物的生長床的功用，並不是在起初的栽種，而是在處理污水一段期間後，生物膜覆蓋在礫石表面，就可以吸附營養份，可供植物生長，或是週邊植物的入侵生長，而且這是自然的演替，而非人工的強求，也許這更符合生態工程的基本原則。前言看癫痫哪家医院比较好北京治疗儿童癫痫的医院癫痫病比较好的治疗方法有哪些癫痫病的治疗方式有几种癫痫病什么方法治疗好儿童癫痫能完全治好吗癫痫的治疗原则小儿癫痫治疗新方法癫痫病能完全治疗吗癫痫能从根本治好吗良性癫痫能完全治好吗怎么样才能将癫痫治好呢癫痫怎么能够康复呢羊角风可以治好吗怎么才可以治好癫痫假性癫痫能治好吗癫痫病哪些医治方法比较好癫痫病治疗比较好方法癫痫治疗的方法有哪些儿童癫痫的治疗方法治疗癫痫病比较佳的方法女性癫痫病怎么治好患上癫痫病能不能治好癫痫怎么才能治好女性癫痫病可以治好吗北京知名正规治疗癫痫专科医院成人癫痫能治好吗癫痫治好的成功率高吗哪里看癫痫病比较好小孩癫痫可以治好吗新生儿癫痫有的治吗癫痫如何治疗才能够完全治好患上癫痫病该如何治疗小儿癫痫能治疗么羊癫疯怎么治好有了癫痫如何治好患上癫痫病一直抽搐发作怎么办儿童有了癫痫病该怎么办继发性癫痫病需要注意什么癫痫病发作的时候该怎么急救得了癫痫病还能不能好了治癫痫哪里有正规医院治癫痫病正规医院比较正规的癫痫病医院癫痫医院全国排名癫痫病的治疗方法都有什么成年人的癫痫病怎么才能治好孩子出现癫痫病该怎么办癫痫病是怎么来的癫痫病的发病原因有哪些在歐美水力停滯時間需達1.7日以上，生化需氧量才有70％以上的去除率(KadlecandKnight，1996)，