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3.3.13

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。
(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。
因流量面積負荷小,流量面積之範圍最好包含整流井(Control
well)等整流裝置之部分及溢流水路(溝)部分之面積為佳。在容量
小之沈澱槽,由於溢流水路之流量面積所佔比例大,應設寬廣之水
路為佳。

(2)[計算範例-1]
與上述之範例條件同,
日平均污水量:200(人)×0.25(m3/人.日)
=50[m3/日]
流量面積負荷:100m3/d以下:8(m3/m2.日)
200(人)× 0.25(m /人.日)
8(m /m .日)
3
3 2
=
50
8
= 6.25 (m )
2
[計算範例-2]
與上述之範例條件同,
日平均污水量:800(人)×0.25(m3/人.日) =
200[m3/日]
流量面積負荷:100m3/d以下為8(m3/m2.日),
超過100m3/d以上之部分為15(m3/m2.日)
必要之溢流面積:
(2)溢流堰負荷
(a)當溢流堰之長度小,而每溢流堰1m之溢流水量(即溢流負荷;
m3/m.日)過大時,堰上之溢流水深則變高,往堰之流速則變
大,引起沈降性物質之上浮。因此,溢流負荷設定較小,可限制
此傾向之發生。污水量之時間性變動較小之大規模下水道污水處
理場之最終沈澱槽,其溢流堰負荷設定在150m3/m.日為標準。
相對地,污水流量變動太大之小規模污水處理設施中,其溢流負
荷則愈小愈安全。
(b)若將溢流堰全長保持水平時,欲保持一樣之溢流量是十分困難。
此外,亦易受風等之影響,通常特別在堰之頂部設置多個V型堰如
圖 3-17 所示。
12.5 6.7 19.2( 2)溢流堰負荷
(a)當溢流堰之長度小,而每溢流堰1m之溢流水量(即溢流負荷;
m3/m.日)過大時,堰上之溢流水深則變高,往堰之流速則變
大,引起沈降性物質之上浮。因此,溢流負荷設定較小,可限制
此傾向之發生。污水量之時間性變動較小之大規模下水道污水處
理場之最終沈澱槽,其溢流堰負荷設定在150m3/m.日為標準。
相對地,污水流量變動太大之小規模污水處理設施中,其溢流負
荷則愈小愈安全。
(b)若將溢流堰全長保持水平時,欲保持一樣之溢流量是十分困難。
此外,亦易受風等之影響,通常特別在堰之頂部設置多個V型堰如
圖 3-17 所示。

(c)若為V型之溢流堰時,溢流堰長不能僅以堰之部分之溢流計算,而
應以堰之全長計算。
(d)如惟恐有浮上物之生成,應在溢流板設置浮渣擋板或浮渣去除裝
置。
(e)若為漏斗型之沈澱槽時,一般乃設置以利用空氣揚水裝置之原理
之浮上物排除裝置。此外,附有污泥刮除裝置之沈澱槽者,可利
用污泥刮除機,自動排除浮渣。

[計算範例-3]
與第1個之範例條件相同
日平均污水量:200(人)×0.25(m3/人.日)
=50[m3/日]
溢流堰負荷:100m3/d以下:45(m3/m.日)
[計算範例-4]
與第1個之範例條件相同
日平均污水量:800(人)×0.25(m3/人.日)
=200[m3/日]
溢流堰負荷:100m3/d以下:45(m3/m.日)
超過100m3/d以上之部分:50(m3/m.日)
(3)槽之形狀
(a)若為處理水量在100m3/d以下之小規模之沈澱槽,底部之形狀大
多為漏斗狀。在單一漏斗狀之沈澱槽設定其平面形狀為圓形或除
正三角形以外之正多角形。(參閱圖 3-16 )
(b)此外,往漏斗狀沈澱槽之污水進流位置在中央,設定整流筒等可
調整流量(速)。一般在四周設置溢流堰使處理水溢流之方式(參
閱圖 3-16 )均勻。
必要之溢流堰長度:
400(人)×0.25(m3/人.日)
45(m3/m .日)
400(人)×0.25(m3/人.日)
50(m3/m .日)
+
= +
100
45
100
50
=2.2 + 2 = 4.2(m)
必要之溢流堰長度: 200(人)×0.25(m3/人.
45(m3/m.日)
=
50 = 1.11(m)
45

[計算範例-4]
與第1個之範例條件相同
日平均污水量:800(人)×0.25(m3/人.日)
=200[m3/日]
溢流堰負荷:100m3/d以下:45(m3/m.日)
超過100m3/d以上之部分:50(m3/m.日)

(4必要之溢流堰長度:
400(人)×0.25(m3/人.日)
45(m3/m .日)
400(人)×0.25(m3/人.日)
50(m3/m .日)
+
= +
100
45
100
50
=2.2 + 2 = 4.2(m)(3)槽之形狀
(a)若為處理水量在100m3/d以下之小規模之沈澱槽,底部之形狀大
多為漏斗狀。在單一漏斗狀之沈澱槽設定其平面形狀為圓形或除
正三角形以外之正多角形。(參閱圖 3-16 )
(b)此外,往漏斗狀沈澱槽之污水進流位置在中央,設定整流筒等可
調整流量(速)。一般在四周設置溢流堰使處理水溢流之方式(參
閱圖 3-16 )均勻。)污泥排除
(a)在漏斗狀之沈澱槽,對水平而言漏斗之斜度在60°以上,漏斗之
表面是平滑以使污泥容易滑落。此外,底部之平坦部儘可能狹
窄,使污泥能有效聚集。附有污泥刮除機之沈澱槽底部,設置集
泥排除用之排沙(泥)管。
(b)聚集污泥,在活性污泥法中可利用空氣揚水泵,連續式去除以迴
流至曝氣槽。而在旋轉生物圓盤法,接觸曝氣法中,污泥之去除
幾乎間歇式的,針對污泥之生成量進行去除,再往初沈槽,污泥
濃縮貯留槽或污泥濃縮槽輸送。此時,保養檢查時,管理者乃利
用閥之開關自動地由空氣揚水泵或是由污泥排除管將污泥送出。
或是,利用所設置之計時器(timer),配合污泥生成量之實際狀
況可自動地排除。
(5)漏斗之形狀
(a)漏斗之斜度設定在60度以上的目的乃使於漏斗壁上之沈澱污泥能
以自己之重量滑落至漏斗底部,防止其腐敗,浮上等現象。
(b)若為正方形之沈澱槽而漏斗之斜度為60度時,漏斗之對角線之部
分形成如山谷之形狀,此部分使污泥易堆積。
(c)在漏斗底部聚集之污泥,乃利用污泥去除用之配管排出槽之外
部。為了不使污泥有所殘留,漏斗底部之平坦部之尺寸,若為正
方形或圓形時,其各邊之長或直徑在45cm以下。有效容積為
3.0m3左右之小規模沈澱槽則可在30cm以下。
(6)有效水深
(a)有效水深乃指沈澱槽可利用之深度。因此,有效容量乃指有效水
深部分之容量。在(1)敘述之理由中,漏斗型之沈澱槽之漏斗部
分之高度之1/2以下之部分為不包含在有水深內者(參閱圖 3-15
及圖 3-16 )。
(b)有效水深太淺時,易受風、溫度等之影響,沈澱效率會下降,一
般而言,在2.0m以上為佳。但是,處理水量在100m3/d以下之小
規模處理設施,其有效水深將可減縮為1.0m以上。處理水量在
100m3/d以上,其有效水深則規定在1.5m以上。若屬於大規模處
理設施(處理水量在250m3/d以上)時,有效水深則相對的太深,
建設費隨之增高,因此一般設在2.0~3.5m左右。
(c)設有污泥刮除機之沈澱槽之有效水深如圖 3-18 所示,一般水面
至槽頂底面之淨高度則在0.3m以上。