沙田汙水處理廠(英語:Shatin Sewage Treatment Works,縮寫:STSTW)位於香港(gǎng)新界沙田區馬料水水廠街1號,鄰近沙田馬場,是一所傳統工藝汙水處理廠,始建於1982年,麵積約相等於(yú)30座足球場(chǎng),采用二級(生物)處理程序處理由沙田、馬(mǎ)鞍山及大埔白石角地區排放(fàng)的汙水(shuǐ)。
第一期及第二期已完成,而第(dì)三期擴建工程亦於2010年年(nián)中完成,每日可處理23萬立方(fāng)米(mǐ)汙水(shuǐ)和120公(gōng)噸汙泥。
沙田汙水處理廠(chǎng)是香(xiāng)港(gǎng)目前最大規模的二級汙水處理廠(chǎng),服務沙田及馬鞍山約(yuē)60萬居民。將來,此汙(wū)水處理廠將重置於一河之隔的亞公角山體內(以岩洞方式(shì)建(jiàn)造),而麵(miàn)積將比赤柱(zhù)汙水處理廠大15倍。

鳥瞰沙田汙水處理廠

沙田(tián)汙水處理廠歡迎銘牌
沙田汙水處理廠曆史

沙田汙水處理資訊中心
沙田汙水(shuǐ)處理計劃於(yú)1973年開始研究(jiū)以(yǐ)配合新界第一個衛星(xīng)城市沙田的發展。1975年在現時賽馬會體藝中學的位置建造臨時汙水處理廠,采用多間隔式組合處理池(chí)及表麵(miàn)曝氣機操(cāo)作,待永久汙水處理廠啟用後才告拆卸。
另外,香港(gǎng)中文(wén)大(dà)學亦在1968年建造了私家汙水處理處,專門處理大學建築物排出的汙水(除範克廉樓使用化糞池至今外),直到1982年(nián)才(cái)並入沙田汙水處理廠(chǎng)排汙網絡。
沙田汙水處理廠第一期的入水口、基本(běn)及初級處(chù)理(lǐ)設施於1982年投入服務,整個第一期汙水處理設施包括二級處理在1984年落成後全麵操作。第二期(qī)於1986年相繼完成,兩期設(shè)施可為沙田及馬鞍山區居民處理每天約20多萬立方米(mǐ)的汙(wū)水(shuǐ)。
隨著沙田及(jí)馬鞍山急速發展,第三期擴展(zhǎn)於2001年2月(yuè)開始興建,第一及第二階段設施於2004年(nián)底及2005年底先後落成啟用,餘(yú)下工程在2010年全部完成,可以處理84萬人每天生產約(yuē)34萬立(lì)方米的汙水(shuǐ)。
第3階段擴建工(gōng)程
建造(zào)汙水入口設(shè)施,包括1條曝氣沉砂槽、2套隔濾砂礫設備、2條流量控製及測量(liàng)槽和1個細隔柵;
建造10個初級沉澱池和相關的汙泥(ní)泵房;
建造10個曝氣池、1間(jiān)鼓風機(jī)房(fáng)和相(xiàng)關的(de)排水泵站;
建造20個(gè)最後沉澱(diàn)池和相關的汙泥(ní)泵房;
設置(zhì)紫外光消毒設(shè)施;
建造汙泥處理設施,包括6個汙泥消化池、1間鍋爐房、1間汙泥脫水房連附屬設施,以及擴建現有的汙泥濃縮房;
建造1座化驗所,包括設置所需設備、辦公室和相關的貯物地方;
修建12個現有的(de)曝氣池(chí)和(hé)24個現有的最後(hòu)沉澱池。
搬遷岩洞
發展局局長林鄭月娥於(yú)2010年考察北歐城市有關岩洞的發展後,聘請顧問作(zuò)出開拓山洞成本(běn)及釋出土地價值等相關財務評估,於2011年2月24日透(tòu)露將沙(shā)田汙水處理廠搬(bān)遷到對麵亞公角岩洞(dòng)內(女婆山)的可行性極高,從而釋出約(yuē)28公頃高價值、優質的臨(lín)海土地作(zuò)為房屋及(jí)其他用途。
2013年(nián)3月,研究(jiū)顧問及獨立專家評審團經複檢後,確(què)定與沙(shā)田汙(wū)水處理廠相隔城門河的亞公角女婆山為最佳(jiā)重置選址,該(gāi)處屬(shǔ)於堅固的花崗岩地質,無明顯(xiǎn)的(de)軟弱帶及斷層(céng),非常適合建設大型岩洞,而且於上址進行搬遷工程不需要(yào)征用大量私人(rén)土地。
顧問報告正在評(píng)估搬(bān)入岩洞後(hòu)的沙田(tián)汙水處理廠的氣味(wèi)影響;通過(guò)實驗室風洞(dòng)測試,就亞公角女婆山一帶的環(huán)境、風速和風向分析,初步評估顯(xiǎn)示,透過適當的氣味控製措施及山上遠離居民的通風口,重置後的沙田汙水處(chù)理廠不會產生不(bú)良氣味滋擾(rǎo)附近社區;研究顧問將會進一步計劃最合適的氣(qì)味控製措施及通風口位置的方案。有(yǒu)關部門最快將會於同月月底在上址進行土(tǔ)地勘測工程,於同年年(nián)中展開第二階段公眾參與(yǔ)活動。
初步資料顯示,如果采用鑽爆方法建造項目的主體部分的岩洞(dòng),由於鄰近樓宇與有關岩洞位置有相當距離,以現今先進技(jì)術及監控措施,能(néng)夠有效果(guǒ)地防止工程對鄰近樓宇結(jié)構造成不良影響。
2018年10月立法會財務委員會通(tōng)過20.7億元撥款展開工程,首階段工程於2019年開展,2030年完成,建(jiàn)成(chéng)後將成為亞洲最大型人(rén)工岩(yán)洞汙水處理廠,並設立全港首(shǒu)個“經處理汙水冷卻係統(tǒng)”,透過“已處理的汙水”為廠房內的機器降溫,而騰出原址28公頃土地可用作發展用途,擬議作住宅、高科技和知識型產業用途。
遷入岩洞後的通風(fēng)豎井(jǐng)設於女婆山(shān)西南,即亞公角山路末端,與最接近的較大型居民區富安花園保持約1公裏距離以避免氣味問題影響。不(bú)過由於建築成本增(zēng)加,工程費用超過(guò)300億元(2017年估算),較2014年估(gū)算的250億元多50億元。

沙(shā)田汙水處理(lǐ)廠鳥瞰

沙田汙(wū)水處理廠模型
收集汙水

沙(shā)田汙水處理廠集水區模型

汙水處理廠入(rù)水
沙田汙水(shuǐ)處理廠集水區麵積達69平方公(gōng)裏,沙田及馬鞍山,以及大(dà)埔區白石角共(gòng)有18個汙水(shuǐ)泵房,將收集到的汙水送(sòng)到沙田汙水處理廠,外圍泵房以沙田主汙水泵(bèng)房及馬鞍山汙水泵房(fáng)為主,合占總輸水量的97%,各泵房的輸水比例如下。
沙田主汙水泵房(76.8%)(簡稱沙田大泵(bèng)房)
馬鞍山汙水泵房(19.5%)
中文大學汙水泵房(2.5%)(簡稱新大學泵房;取代於1969-1982年間使用的中(zhōng)大私家汙水處理廠)
大圍汙水泵房(0.9%)
亞公角汙水泵房、白石角1-3號(hào)汙水泵(bèng)房及其餘泵房(0.3%)

沙田汙水泵(bèng)房

馬鞍山(shān)汙水泵(bèng)房

大圍真空泵房

亞公(gōng)角汙水泵(bèng)房
處理汙水

細隔(gé)柵

沉砂池

曝氣池

混合液分配槽

平流式最後沉澱池

幅流式最後沉澱池(chí)

放流水毒(dú)性測試
一級處理
幼隔篩(Screening)
沙田汙水處理廠有8台細隔柵,可篩除(chú)汙水(shuǐ)中直徑(jìng)6毫米或以上的大尺寸(cùn)渣滓。
螺旋式運輸帶(Screw Conveyor)
用以收集篩除(chú)出來的廢物。
除砂(Grit Removal)
經隔篩的汙(wū)水會流入曝氣(qì)沉砂池(Aerated Grit Channel),沉澱後的(de)砂(shā)礫會被抽到分砂機(Grit Classifier),汙水再流(liú)往流量槽(cáo)。
流量測量(Flow Measurement)
沙田汙水處理廠有8條特別(bié)設計的流量(liàng)槽(Flume Channel),利用超聲波水位感應器準(zhǔn)確計算入水流量,作為汙水處理廠重要的運行(háng)指標。
初級沉澱池(Primary Sedimentation Tank)
汙水繼而進入初級沉澱池,大約50%懸浮固(gù)體廢物會在此沉澱成為初級汙泥(Primary Sludge)。沙田汙水處理廠共有21個初級沉澱池(chí),每(měi)個池的體積(jī)為55x13x3米。水力停留時間約2小時,較(jiào)重的懸(xuán)浮物(wù)會積聚(jù)在池底,較輕(qīng)的則浮在水(shuǐ)麵,池內(nèi)裝設自動鏈刮係統(Automatic Chain and Flight Scraper),將沉底及浮麵的汙染物收集後作進一(yī)步處理。
二級(生物)處理
二(èr)級(生物)處理(Secondary (Biological) Treatment)是利用微生物分解汙水(shuǐ)中的汙染物。沙田汙水處理廠(chǎng)采用A/O活性汙泥法,即使活性(xìng)汙泥懸(xuán)浮於汙水中,同時曝氣,讓活(huó)性汙泥(ní)與汙水中汙染物與溶解氧充(chōng)分接觸,汙泥中微生物利用汙水中汙染物作為營養生長繁殖,汙染物得以降解。
曝氣池(Aeration Tank)
沙田汙水處理(lǐ)廠(chǎng)共有22個曝氣池,單體尺寸(cùn)為(wéi)88x13x5米,有效容積5,720立方米,分(fèn)為前(qián)端的缺氧區(不用曝氣,占28%全池麵積)和之後的(de)曝氣區(占72%全池麵積)兩部分,缺(quē)氧區設有攪(jiǎo)拌機(jī)(Mixer),而曝氣(qì)區設有約2000個空氣擴(kuò)散器(Air Diffuser,每天耗氣量約40,000-100,000立方米)、回流泵及管道(dào),有機(jī)汙(wū)染物最終分解為二氧化碳、水及氮氣等。
經初級沉澱的汙水流入曝氣池作生物處理,壓縮空氣經管(guǎn)道及擴散(sàn)器輸送到曝氣區,為微生物提供生長所需的氧(yǎng)氣。汙水中的有機物在好氧環境下被好(hǎo)氧微生物(wù)氧化(huà)分解,同時硝化(huà)細菌(jun1)進行硝化作用(yòng),將銨鹽氧化為硝酸鹽(yán)。富(fù)含硝酸鹽的汙水被回流到曝(pù)氣池前端的缺氧區(Anoxic Zone),進行反硝(xiāo)化作用,將硝(xiāo)酸鹽和亞硝酸鹽被(bèi)還原為無害的氮(dàn)氣,釋放於空氣中,汙水中含氮汙染物得以降解。
最後沉澱
混合液自曝氣池出水,經配置有流量控製水閘(zhá)(Flow Control Penstock)的分水槽進(jìn)入最後沉澱池。
最後沉澱池(Final Sedimentation Tank)
沙(shā)田汙水處理廠(chǎng)共有24個幅流式最後沉(chén)澱池(chí)(直徑27.5米)及20個平流式最後沉澱池(42x12x5米),利用物理沉澱或浮除原理,將汙水中大部(bù)分活性汙泥和懸(xuán)浮物質清除,上層澄清的放流水(shuǐ)經收集槽輸往池側的磚紅色泵房作排放。
沉澱池底的活性汙泥會經由地下管道輸往回流活性汙泥泵房的水井,大(dà)部(bù)分會(huì)回流至曝氣池曝氣段,餘下的(de)稱為剩餘汙泥(Surplus Activated Sludge),經濃縮後再(zài)送往(wǎng)消化缸處理。
消毒
經過二級處理的汙水可清除汙水中達99%的病菌,為要進一步減低病菌的風險,處理後的汙水需再經消毒然後才排(pái)放到附近水體。沙(shā)田汙水處理廠使用紫外光(guāng)照射消毒技術,合乎經(jīng)濟效益而又符合環境標準。整項紫外光消毒工程將於2008年初展開,於2009年完成。

空氣擴散器

溶(róng)解氧(yǎng)測量計

沉澱池(chí)底的活性汙泥

回流混合液槽

初級沉澱池

曝氣池池麵

最後沉澱池池麵

清潔的放(fàng)流水
處(chù)理汙泥

回流(liú)活性汙(wū)泥泵(bèng)房

氣(qì)提式消化缸

發電機房

汙泥儲存缸(gāng)

汙泥脫水機房
汙泥(ní)消(xiāo)化
回(huí)流活性汙(wū)泥(Return Activated Sludge,簡稱RAS)
在最後沉澱池底部的活性(xìng)汙泥由4台(tái)離心泵(Screw-Centrifugal Pump)回流到曝氣池曝氣段入口(kǒu),以確保池內有足夠活性汙泥(ní)量和微生物量,維持(chí)汙水處理廠的正常運行。每台泵由(yóu)一(yī)個68千瓦馬達帶動,最(zuì)高流量每秒0.517立(lì)方米,回流(liú)比為100%。
剩餘活(huó)性汙泥(Surplus Activated Sludge,簡稱(chēng)SAS)
剩餘活性汙泥由汙(wū)泥泵送到6台離心機〈Centrifuge〉加以(yǐ)濃縮,再輸送往厭氧汙泥(ní)消化缸。
剩餘汙泥處(chù)理與處置
1、厭氧消(xiāo)化
沙田汙水處理廠共(gòng)有14座厭氧汙泥消(xiāo)化缸(Anaerobic Sludge Digestion Tank),第一及第二期8個是氣(qì)提式(Gas Mixing Type)消化缸,每個缸容(róng)量2960立方米,利用壓縮沼氣(qì)攪拌汙泥,其餘6個位於(yú)第三期是(shì)機械攪拌式(Mechanical Mixing Type)消化缸,每個缸容(róng)量3720立方米,利用內置機械循(xún)環攪拌泵攪拌汙泥。
初級汙泥及濃縮後的(de)剩餘活性汙泥在汙泥消化缸內進行厭(yàn)氧(yǎng)消(xiāo)化過程(chéng),消化缸內保持在攝氏(shì)35度左右,利用有機生物在厭氧(yǎng)的環境下發酵分解汙泥中有機物質達到穩定狀態。
2、沼氣
在厭氧消化過(guò)程中會產生沼氣,內含甲烷,可作燃料推(tuī)動發電(diàn)機。沙田(tián)汙水處理廠配備雙燃料發電機(Dual Fuel Generator),以沼氣或柴油發動(dòng),可輸出1100千瓦電力。
3、汙泥脫水(Sludge Dewatering)
消化後的汙泥先(xiān)以離心式脫水機(Dewatering Centrifuge)脫水(shuǐ),然後運往屯門汙泥焚化爐處理。

雙燃料發電機

甲烷氣缸(gāng)

柴(chái)油缸

發電機房(fáng)變壓器

氣(qì)提式攪拌器

旋轉輸送帶

離心式脫水機

回流活性汙泥泵(bèng)房內(nèi)設施
汙泥及汙水測試
沙田中央(yāng)化驗室(Shatin Central Laboratory)於2004年5月搬遷到沙田汙水處理廠化驗室大樓(lóu),由1名化驗師、5名一級技術員、14名二級技術員及1名服務員協同運作,每月負責測(cè)試約3,000個汙水及(jí)20,000個汙(wū)泥樣(yàng)本,主(zhǔ)要測試(shì)包(bāo)括生化需氧量、化學需氧量、總懸浮固體、總固體(Total Solids)、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮(Nitrite Nitrogen)、總克氏氮量(Total Kjeldahl Nitrogen)、正磷酸鹽(ortho-Phosphate)、總磷量(Total Phosphorus)、氯(lǜ)化物、硫化物、重金屬、微生物顯微鏡觀察、毒性(xìng)、大腸杆菌及紫外光透(tòu)光率等。數據結果用於確定(dìng)放流水能符合香港環保署排放標(biāo)準及為汙水處(chù)理廠工(gōng)作人員用以(yǐ)控製處理程序。
活性汙泥回流技術
傳(chuán)統的汙水處理包括了兩輪沉澱(diàn)程序,在初級沉澱池和(hé)最後沉澱(diàn)池之間的生物處理池,加入可以(yǐ)侵蝕微細汙染物的微生物,處理初級沉(chén)澱時未能夠分解的汙(wū)染物,而微生物(wù)則會留在沉澱的(de)剩餘活性汙(wū)泥中,可以回流到最終沉澱(diàn)池池(chí)內再用,其餘汙泥則濃縮處理,經過脫水後運輸至屯門源.區汙泥焚化爐。
2012年,渠務(wù)署成功研發“混合沉澱(diàn)”技術,新技術將微生物直接回流到初(chū)級沉澱池,提早分解汙染物,改進汙泥質素,以減少後期處理的(de)程序及時間。
應用此技術所需要的設備的(de)成本約12萬港元,每年運(yùn)作費用約8萬港用,使用(yòng)新(xīn)技(jì)術比較以往每年節省560萬千瓦時能源,減少碳排放3,000公噸、減少排固體廢物700噸,節省(shěng)約430萬港元電力費用。同年,渠務署為沙田(tián)汙水處理廠引入上述。
此技術獲得了由香港環(huán)保卓越計劃頒發的2012年“環(huán)保創意卓越獎”優異獎及由(yóu)香港工程師學會頒發的“工程創意大獎2012/13”科技組別冠軍[7]。
殺泥技術測試
香港科技大學發明殺泥技術(shù)汙水處理方法,將硫酸鹽還原菌應用於汙水處理,能夠減少逾9成的汙泥量,節省逾半汙水處理(lǐ)費用、淨化時(shí)間及(jí)儲存(cún)汙(wū)泥空間。硫酸鹽還原(yuán)菌的好處是(shì)生長速度慢、然而效(xiào)率高,能夠減少汙泥量(liàng)及緩(huǎn)和(hé)臭味。以(yǐ)香港(gǎng)的汙水(shuǐ)量計算,傳統技術每(měi)日(rì)產生約2,000公噸汙泥(ní),殺泥技術則可以大幅度地減少至200公噸以下。
於(yú)2013年4月起至2015年4月,沙田汙水處理廠進行(háng)該(gāi)項技術的大型試驗,每日平均處理(lǐ)1,000立方米汙水(shuǐ)。項目獲得渠(qú)務(wù)署和創新(xīn)及科技(jì)基金等資助共約(yuē)2,460萬港元,為香港資助金額最高的(de)獨立環境保護科(kē)技研究項(xiàng)目[8]。
水排放(fàng)
大埔汙水處理廠經生物處理過的放流水,經海底壓力管道輸送到沙(shā)田(tián)汙(wū)水處理廠,聯同沙田汙水處理廠的放流水,由放流水排(pái)放泵房(Effluent Export Pumping Station,位於汙水處理廠近側門入口位(wèi)置磚紅色建築物)經過橫越城門河兩條單車及行人橋(俗稱孖橋)下層的壓力管(guǎn)道,再穿越一條(tiáo)直徑3米(mǐ)、長達7.4公裏的輸水隧道(由鄰近汙水處理廠新址的亞(yà)公角隧道入口至鳳德邨終端出水口)及鳳德道箱形雨水暗渠,排向啟德明渠,再排放入維多利亞港。
本項排放工程於1987年由土木(mù)工程署立項,1994年完工;其中,由亞公角隧道入口至花心坑一段排水隧道以(yǐ)隧道鑽挖(wā)機興(xìng)建,其餘部分包括(kuò)花心坑村施工豎井以鑽爆方式(shì)建造。


