在一座舊有多用途掩埋場興建地下水處理設施
在德國巴登-符騰堡州格倫察赫-維倫市(Grenzach-Wyhlen)進行的大規模污染場整治工程中,DAS Environmental Expert GmbH 所建造的處理設施,確保了地下水品質潔淨,可安心排入萊茵河。

DAS Environmental Expert GmbH 的水處理設備讓地下水變乾淨
位於萊茵河畔的「凱斯勒格魯貝(Kesslergrube)」,曾是一處綜合性垃圾掩埋場,供工業企業、廢棄物收集服務機構及社區用以處理生活垃圾、挖掘物料、建築廢料以及工商業廢棄物。當地企業羅氏(Roche)與多家化工產業一同將此處用作生產廢棄物的處置場,主要處置固態、不可燃殘餘物,例如助濾劑、金屬鹽、碎石、灰燼、爐渣及過濾殘渣。
這座舊垃圾掩埋場的西部區域(西北側 1/3 範圍)已完成整治。羅氏製藥公司(Roche Pharma AG)在防塵隔音的封閉環境下,將所有潛在受污染物質徹底挖掘清除。挖掘出的物料在場外進行熱處理,隨後坑洞以潔淨、未受污染的土壤回填。
初步研究:實現最佳地下水處理的先決條件
得益於 初步研究,DAS Environmental Expert GmbH得以在 2014 年 3 月至 9 月期間,確定了處理受污染地下水的最佳處理廠配置。「在這種環境中,我們主要處理的是有機化合物、銨鹽及鹵代烴造成的污染,」DAS 專案負責人安德烈·盧諾夫博士(Dr André Lunow)指出。「憑藉我們經過驗證的製程,處理廠能以最有效率的方式進行安裝,並在投運後立即投入運作。」鮑爾公司(Bauer)為後續的處理廠建設,在萊茵河畔的碼頭上自行建造了一座獨立廠房。該地下水處理廠已於2017年底投入運作。其組成包含預處理/沉澱、砂濾、生物廢水處理、澄清及活性碳過濾等主要組件,並設有淨水儲存槽,用於收集經處理後的用水,待排放至萊茵河前進行暫存。

完美協調的處理流程
為了去除可能隨抽水場的水流帶入的沙粒或輕質微粒(例如油類或燃料),在沉澱槽的進水口處設置了一個作為預處理室的污物與凝聚分離器。隨後,受污染的水在沉澱階段透過沉澱與絮凝進行預處理。特別是,此過程能從水中去除無機濁質。
隨後,固體物質會在擋板濃縮池中被分離:廢水流經傾斜板沉澱池,該池會聚集污泥絮凝體;當絮凝體達到預定層厚時,便會滑入污泥漏斗。該漏斗配備有低速運轉的刮板,將沉澱的液態污泥導向排放閥。此設計同時可防止污泥層在漏斗壁上形成。隨後,污泥經螺旋壓濾機進行濃縮與脫水。
生物水處理填料上的微生物
隨後,水流經多層砂濾,再流入四座 COD 生物反應器之一(每座容積為 23.5 立方公尺),以去除可生物降解的有機物質。在此設施中,DAS Environmental Expert GmbH 採用了移動床生物反應器(MBBR),在該反應器中,生物膜會形成於填料表面。與活性污泥法不同的是,在此系統中,特殊微生物也能在載體上固定的生物膜中定殖;而這些微生物因世代週期較長,在活性污泥中難以維持足夠的種群密度。因此,該處理過程的穩定性通常高於活性污泥處理廠,且污染物去除效率更高。

邁向純淨水的多階段處理過程
每個 COD 反應槽的出水流入下游的硝化反應槽,每個反應槽的容積為 88 立方公尺。在此,利用亞硝酸鹽將銨鹽氧化為硝酸鹽。此硝化過程同樣發生在採用固定化生物量(載體技術)的 MBBR 系統中。為確保廠區運作順暢,來自 COD 反應槽的出水會先與來自硝化反應槽的出水在上游的「立管」中混合,再輸送至增壓幫浦站。
四個增壓幫浦站各自維持每小時 37 立方公尺的恆定循環流量,此數值遠高於每小時 18 立方公尺的名義進水量。此設計使進水量能直接與槽內水體進行混合。為供應附著於載體上的微生物所需氧氣,兩台鼓風機透過不鏽鋼管將空氣輸送至安裝於四個 MBBR中的噴射器。此舉亦有助於提升池內內容物的混合效果。
在二級淨化階段,經處理的地下水會再次通過多層砂濾系統,隨後流入純水槽。該槽作為集水容器,待水質確認潔淨後,水流將再次通過量測段進行最終檢測,最終經由出水口流入萊茵河。
製程變異

活性碳濾芯可保護生物反應器中的微生物免受殺菌劑的侵害
此外,該處理廠內還整合了活性碳過濾器,以便根據污染物含量,靈活應對從修復場抽取的地下水波動的污染程度。「正是由於污染程度不一,我們才選擇了這項處理廠技術,」盧諾夫先生解釋道。「這座水處理廠可以利用相同的處理技術,依據兩種不同的處理概念進行運作。關鍵在於每次調整處理流程的順序。這使我們能夠確保高度的安全性,特別是在生物處理方面。」
一方面,該處理廠的配置允許將活性炭過濾設置於上游,以防水中有殺菌劑化合物時保護生物體。另一方面,若存在不可生物降解的污染物,則可在生物處理後使用活性炭過濾進行最終處理。無論何種情況,經處理後的地下水水質均足以直接排入萊茵河。
DAS Environmental Expert GmbH 為凱斯勒格魯貝(Kesslergrube)垃圾掩埋場復育計畫所提供的地下水處理方案,是一座具備初級處理階段與終級處理階段的四線式處理系統。每條處理線的處理量為每小時 18 立方公尺,整套系統的總處理量達每小時 72 立方公尺。
「自投入運作以來,這項技術始終運作可靠;系統會持續監控並嚴格遵守排放許可中規定的排放限值。
營運成本低廉,因此該設施具備良好的經濟效益。此外,我們的合作夥伴DAS Environmental Expert GmbH所展現的技術問題解決能力,早在規劃階段就已令我們深感欽佩。
與這家來自德勒斯登的企業合作中,總能激發出令客戶信服的創意。」

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