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污染河川的现地整治
上海川源机械股份有限公司 蔡高荣 谢宏炅
凤山溪流域位于台湾高雄县凤山市内，大致流经住宅区为主，于上游地区有部分工业区，因此对河岸景观发展有较大的限制；而中游地区则与市中心商业区相邻，河道因水利机能转变都已改成垂直护岸，河川的亲水机能已非常薄弱；河川下游则多为住宅区，因此在过去的河川利用较着重排水机能，对于邻近居民的亲水性考虑较弱；而在沿岸的绿地系统，仅中游区域有较宽阔沿河的绿地区块，其余区段则为点状绿地，但其优势在于可借由都市蓝带系统的分布，将这些点状绿地构成都市生态绿网。
目前基于整治排洪的需求，凤山溪采用垂直的水泥护岸，溪床是母子沟，平日将污水经子沟流到五甲，溪床保持干涸水泥平面，景观显得单调，因此在营造亲水空间时，很难突破U型槽框架。
水质概况
根据高雄县环保局网站资料，凤山溪水质监测站有瑞兴桥、富田桥、牛稠埔铁路桥、美山路30巷及成功路土地公庙旁等五站。其中以瑞兴桥和富田桥两站之记录较为完整，其2002至2009年连续八年之监测数据得知，凤山溪水质污染严重，除富田桥在埔支线其污染程度较不严重，水中仍有溶氧外，瑞兴桥的溶氧几乎为零。这是因凤山溪上游沿岸有制革厂、工业废水与家庭污水等污染源排入，导致溪水恶臭，并呈黑色。台湾一般综合溶氧量、生化需氧量、悬浮固体量及氨氮四项参考水质状况，以点积分法计算结果作为判定河川水质污染程度之依据，表1为点积分法所采用四项参数水质浓度与积分的关系。
在非汛期评估结果如表2所示，由表中可知凤山溪测站的水质均属严重污染。而在汛期之评估结果则如表3，由表中结果也可清楚得知凤山溪水质于汛期亦属严重污染。
治理方式
治理计划范围自山仔顶支线及埔支线汇流处 (12k+510)汇流成凤山溪主河道起至大智桥（11k+693）止为河道整治段，整治方式将整治段河道分为曝气段及沉砂段，前段主要以人工方法由池底输入空气增加水中溶氧供BOD分解，沉砂段则在流速减缓后达到沉砂及减少水中SS，使自大智桥溢流至下游的水质BOD及SS均可减少，配合凤山溪污水处理厂的放流水回送至此处，放流后以提升大智桥以下的河水质量。
整治段包括曝气段的足够停留时间及水深影响BOD的去除，沉砂段的水深及流速控制影响沉砂效率，故须有能精确控制水位及流速方可维持稳定的BOD及砂粒去除。
河水经400m曝气段设置80组沉水式射流曝气机，利用沉水式射流曝气机所提供的高效率的供氧能力及高搅拌能量以防止悬浮固体物在曝气段沉降造成淤积，进入后续约320m的沉砂段，因大智桥前设置取水堰可有效降低流速，取水堰的功能为维持本段至少1.25m的深度以进行曝气及后续沉砂功能，沉砂池用于去除直径0.2mm以上砂砾、石头等易于沉降的固体物。设置目的为防止泥沙溢流至大智桥至博爱桥间的跳石曝气段，避免砂砾固体物沉积于后段底部无法排除，以减少河道淤积壁免底泥过度增加。
规划原则
由于山仔顶支线及埔支线晴天水源来自于生活污水及部分工业废水，利用曝气系统加以空气使水体的好氧微生物数量增加，产生活性污泥，可处理水量约0.583CMS。处理流程规划 ：前置拦污机→臭氧曝气段→沉砂段→溢流至凤山溪大智桥下游。曝气段尺寸：槽宽约为25m，槽总长为400m，槽深度为1.0~1.5m。
◆原水进流水量：初步规划原水进流水量约33,091CMD(约0.383CMS)。
◆设计进流水质：BOD＜92.8mg/L。
◆水质处理工法：沉水式射流曝气系统2.2kW 80组。
◆水力停留时间：133分钟、流速控制于0.05 m/s以下（400m/0.05=133分）。
◆BOD负荷量：0.12kg/m3•d
◆预估出流水质 ：BOD＜10mg/L、DO＞5mg/l。
◆预估污染削减量 ：BOD削减量约为90%，每年削减BOD量约为519,284kg/year（扣除非灌溉期及洪汛期）。
富田桥测站的BOD值在加入灌溉水稀释后于汛期及非汛期BOD值各为5.96mg/L及13.44mg/L，经至大智桥前四处BOD负荷加入后上升为64.07及69.70mg/L，在经400公尺曝气段好氧分解及自净作用后，其分解BOD行为类似活性污泥机制，以分解率K1=2day-1（活性污泥反应参数值 K=2-10 day-1）、停留时间0.2天，以一次反应式：L=Lo × 10-k1t，去除率达60%，大智桥前汛期及非汛期之BOD浓度加入后降为25.50及27.74mg/L，经本河段处理后的可有效减少约60%的BOD浓度。
汛期及非汛期采活性污泥方式以MLSS=1000mg/L，处理0.583CMS水量，每日曝气12小时，设a=0.5,b=0.1，所须氧气量各为3490kg/d、3575kg/d，使用沉水式射流曝气机。按25℃时饱和溶氧量为8.24mg/L，则水深1.0m的平均融氧饱和浓度为：
Cs=8.24×0.5(1.033+0.1/1.033+21/21)=8.64mg/L
治理成效
经过近半年的监测发现，凤山溪上游三支流的水质受工业废水及牧畜废水之污染仍旧严重。在枯水期时，水质恶化的情形十分严重。且在上游的截流点未启用时，污水对凤山溪的本流影响非常显著。就检测数据判读，曝气段对整治的成果相当的良好，对于生化需氧量的去除率可达60~ 80％，对氨氮的去除率也有20~60％。
于2010年元月上游的截流站开始运作后， 配合高雄农田水利会的灌余水经 埔、凤山圳及山仔顶沟支线流入凤山溪主流的因素，在启动40组曝气机时，即可使曝气段下游即大智路桥上游的溶氧提高至4.9mg/L，已满足设计之初的设定。 1/10/2013

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