北京時(shí)間11月20日22時(shí)40分，卡塔爾世，界杯正式拉開(kāi)帷幕。
對于鐵桿球迷來(lái)說(shuō)，這屆世，界杯不容錯過(guò)，因為“梅羅”的最后一舞，黃金一代的謝幕演出。對于小編這種路人來(lái)說(shuō)，這屆世，界杯也是不容錯過(guò)的，畢竟卡塔爾為此花費了2290億美元。就沖著(zhù)“大開(kāi)眼界”這四個(gè)字，也得把這屆世，界杯“一集不落”的追完。
打個(gè)比方，拿著(zhù)這些錢(qián)，你可以舉辦458次美國世，界杯，18次日本冬季奧，運會(huì )；你可以踹走馬斯克，穩做世界首富；你還可以A股上市公司隨便買(mǎi)，當然茅臺除外。那么，這2290億美元都花在什么地方了？據了解，卡塔爾花費150億在多哈外海建造了一座人工島，花費450億美元建造了一座沙漠城市-盧塞爾。說(shuō)到這里，我們就不得不回歸主題，把視角從世，界杯轉移到這兩座城市的污水處理廠(chǎng)上。
卡塔爾最大污水廠(chǎng)：多哈西部污水處理廠(chǎng)
多哈，是卡塔爾的首都，總面積為132平方公里，相等于北京朝陽(yáng)區的1/3。
它擁有目前卡塔爾最大的污水處理廠(chǎng)——多哈西部污水廠(chǎng)，總日處理量約為28萬(wàn)噸。
污水處理工藝：格柵——沉砂——活性污泥工藝——二沉池——砂濾池——超濾——氯氣消毒（第五次擴建改為紫外線(xiàn)消毒）常規的工藝就不做介紹了，主要說(shuō)說(shuō)砂濾池、超濾、氯氣消毒和紫外線(xiàn)消毒。在多哈西部污水廠(chǎng)第五次擴建過(guò)程中，將原來(lái)的氯氣消毒改為紫外消毒，其目的是為了防止氯氣泄漏造成事故和杜絕消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。通過(guò)對比紫外線(xiàn)消毒與氯化消毒可知，1）針對性：紫外線(xiàn)消毒是去掉其繁殖能力進(jìn)行滅活，因此對絕大多數病毒、細菌等都具有滅活效果；氯化消毒， 其最大的問(wèn)題是對某些病毒、芽孢無(wú)效。2）副產(chǎn)物：由于紫外線(xiàn)消毒技術(shù)不加入任何化學(xué)藥劑，因此紫外線(xiàn)不會(huì )對水體和周?chē)h(huán)境產(chǎn)生二次污染，不會(huì )改變水中任何成分；次氯酸鈉消毒會(huì )產(chǎn)生較多的消毒副產(chǎn)物，如三氯，乙酸、酸、二氨乙酸、氯仿等；尾水經(jīng)液氯消毒后，殘毒產(chǎn)生臭味，有強烈刺激性，消毒過(guò)程中產(chǎn)生有毒的消毒副產(chǎn)物。3）運行管理：紫外線(xiàn)消毒以電為動(dòng)力，日常操作方便，紫外燈管和石英套管只需定期更換清除；次氯酸鈉消毒液不宜長(cháng)久儲存， 一般僅備用幾天的用量以滿(mǎn)足消毒效果；氯氣風(fēng)險較高，安全注意事項多，管理相對復雜。4）后續消毒作用：紫外線(xiàn)消毒法不能提供剩余的消毒能力，當處理水離開(kāi)反應器之后， 一些被紫外線(xiàn)殺傷的微生物在光復活機制下會(huì )修復損傷的 DNA 分子，使細菌再生；液氯消毒后，尾水中尚有一定的余氯存在，液氯消毒具有剩余消毒能力。5）水質(zhì)要求：紫外線(xiàn)消毒工藝對紫外光穿透率較低的水質(zhì)（SS高于30mg/L的污水）并不適用，不但會(huì )增加能耗，還會(huì )造成消毒效果不好，對于經(jīng)過(guò)二級處理的污水和再生水，紫外穿透率一般為40~80%，采用紫外線(xiàn)消毒方式是不錯的選擇；氯化消毒對水質(zhì)要求不高， 一般都可滿(mǎn)足污水處理尾水水質(zhì)達標要求。6）處理接觸時(shí)間：液氯消毒接觸時(shí)間一般在10～30min，次氯酸鈉消毒時(shí)間略短，紫外線(xiàn)消毒時(shí)間最短。活性砂濾池在國外作為市政污水處理廠(chǎng)的深度處理工藝之一，它與普通砂濾池相比的主要特點(diǎn)是能自動(dòng)、連續地進(jìn)行濾層清洗更新。典型的活性砂濾池的結構如下圖所示： 1）過(guò)濾效果好，出水水質(zhì)穩定。由于過(guò)濾器反沖洗連續均勻地運行，該過(guò)濾系統能24小時(shí)連續工作，無(wú)需停機反沖洗。整個(gè)過(guò)濾過(guò)程濾料為流動(dòng)狀態(tài)，無(wú)濾料板結問(wèn)題，濾料清潔及時(shí)，可保證穩定、高效的過(guò)濾效果，出水水質(zhì)無(wú)周期性波動(dòng)；對SS具有穩定良好的去除效果，對有機物和TN、TP也有一定去除效果。2）水力分布均勻。采用單級濾料，無(wú)需級配，沒(méi)有水力分布不均。3）無(wú)需絮凝池、澄清池等設施，過(guò)濾系統利用率高，一次性投資低。4）運維費用低，濾池運行只需配備空壓機和水泵，反沖洗不需要其它設備，如傳統過(guò)濾器所需的中間水箱、高揚程大流量反沖洗水泵等，而且可以采用TIS、LIS等間斷性洗砂控制運行方式，大大降低了運行成本。活性砂濾池在運行過(guò)程中無(wú)任何轉動(dòng)部件，設備簡(jiǎn)單、占地面積緊湊，故障率低，器械活動(dòng)壽命長(cháng)，易于維護。5）易于改擴建，活性砂濾池是單元化安裝和操作的，在實(shí)際工程中根據水質(zhì)水量的變化，可以隨時(shí)調整濾池數量和控制進(jìn)出水，改擴建相對容易。6）與常規砂過(guò)濾工藝相比，可節省30%～40%的化學(xué)藥劑，可節省70%的設備空間。當然，作為一種剛剛引入的新型過(guò)濾工藝，活性砂濾池在工程應用中也存在一些問(wèn)題，如跑砂、布水不均、存在死角等等。此外，由于活性砂濾池清洗時(shí)氣、水、砂三相存在紊流摩擦作用，對濾料的強度、均勻性都要求較高。超濾系統作為生活污水處理系統，以超濾膜為核心，生活污水經(jīng)過(guò)超濾膜微孔，能夠除去污水內超過(guò)0.01μm的顆粒。超濾技術(shù)對于膠體、病毒、藻類(lèi)、有機大分子等也具有較高的去除率。與傳統處理技術(shù)應用的微濾膜相比，超濾膜孔徑更小，能夠直接除去病毒、病原體，因此，超濾技術(shù)具有過(guò)濾與消毒兩種作用。在實(shí)際使用中，超濾系統設備存在如下特點(diǎn)：1）在生活污水處理中，超濾系統無(wú)相變，可在室溫、低壓下正常應用，具有能耗低、應用范圍廣泛、耐沖洗、負荷能力強的特點(diǎn)。2）超濾系統能夠將不同分子量物質(zhì)依照分子量大小將其分離。3）超濾系統在處理生活污水時(shí)，超濾系統的超濾膜并不會(huì )生成雜質(zhì)、脫落，影響過(guò)濾水純凈度，極大地保障了過(guò)濾水的純凈度及穩定性。污泥處理工藝：重力式帶式濃縮——好氧消化——離心脫水污泥好氧消化實(shí)質(zhì)上是活性污泥法的繼續，其工作原理是污泥中的微生物有機體的內源代謝過(guò)程。剩余污泥好氧消化具有穩定和滅菌的雙重作用，而且具有投資少、運行管理方便、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。傳統污泥好氧消化工藝主要通過(guò)曝氣使微生物在進(jìn)入內源呼吸期后進(jìn)行自身氧化，從而使污泥減量。目前除傳統好氧消化工藝外，還有缺氧/好氧消化、自熱高溫好氧消化、兩段高溫好氧/中溫厭氧消化等工藝。與傳統好氧消化工藝相比，缺氧/好氧消化工藝可以補償堿度，維持pH，但是其運行費用高、污泥停留時(shí)間長(cháng)、對病原菌的去除率低，該工藝可用于對傳統好氧消化工藝的改造工程中；自熱高溫好氧消化可以有效滅活病原菌，耗能低，但是存在泡沫問(wèn)題，動(dòng)力費用高。帶式濃縮機是一種比較高效的污泥脫水設備，其運行成本較低，只需要消耗少量沖洗水。和離心濃縮一樣，在進(jìn)入設備之前，需要采用高分子聚合物進(jìn)行化學(xué)預處理，然后導入濾帶后，通過(guò)重力壓力作用水分會(huì )從濾帶滲出來(lái)，從而達到污泥濃縮的目的。離心脫水機最關(guān)鍵的部件是轉鼓，轉鼓的直徑越大，脫水處理能力越大，但制造及運行成本都相當高很不經(jīng)濟。同時(shí)，轉鼓的長(cháng)度越長(cháng)，污泥的含固率就越高，但轉鼓過(guò)長(cháng)會(huì )使性能價(jià)格比下降。使用過(guò)程中轉鼓的轉速是一個(gè)重要的控制參數，控制轉鼓的轉速，使其既能獲得較高的含固率又能降低能耗，是離心脫水機運行好壞的關(guān)鍵。為減少藥劑使用量和成本，多哈西部污水廠(chǎng)采用蘇伊士的AzurairTM C化學(xué)除臭和AzurairTM B生物除臭兩種組合系統。化學(xué)除臭法是指利用化學(xué)方法或者化學(xué)物質(zhì)使構成惡臭的氣體發(fā)生化學(xué)反應，而轉化為無(wú)毒無(wú)害的其他物質(zhì)。一般可以分為燃燒除臭法、活性氧除臭法、高能離子除臭等。生物法除臭是利用在固體填料上生長(cháng)的微生物群落，在常溫常壓下對中低濃度惡臭氣體中的致臭成分進(jìn)行生物降解，轉化為嗅閾值較高的低臭成分。單一除臭技術(shù)的應用已無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越嚴格的除臭標準。因此，采用多種技術(shù)串聯(lián)，擁有更高去除效率的組合工藝成為合理趨勢。如果污水廠(chǎng)內污水臭氣排放濃度低、氣量大，以及污泥臭氣排放濃度高、氣量大，污水和污泥可采用不同的除臭工藝組合。先以化學(xué)氧化與酸堿吸收為預處理，將高濃度、多組分的惡臭物質(zhì)降解為中低濃度，后利用單組或多組生物處理裝置對惡臭物質(zhì)進(jìn)行凈化處理。污水100%回用：盧賽爾Lusail污水廠(chǎng)盧賽爾占地38平方公里，位于卡塔爾首都多哈以北大約15公里，它是2022年世，界杯決賽地，也是卡塔爾最大的可持續發(fā)展城市。盧賽爾Lusail污水廠(chǎng)，日總處理量為6萬(wàn)噸，主要采用MBR技術(shù)。值得一提的是，Lusail污水廠(chǎng)處理后的污水100%回用，其中部分污水將回用于2022年世，界杯決賽球場(chǎng)在內的體育場(chǎng)使用。由于受使用目的和城市建筑的限制，要求中水回用水的水質(zhì)良好，不會(huì )產(chǎn)生衛生問(wèn)題，感官性狀佳，同時(shí)還要求處理流程簡(jiǎn)單、占地少、運行穩定、易于管理且適應性強。而MBR工藝恰恰具備了上述特點(diǎn)，因此其在日本、卡塔爾等國得到了廣泛應用。值得一提的是，有研究對MBR工藝的污水處理效果進(jìn)行了全面分析，結果表明活性污泥－平板膜組合工藝不僅可以高效去除BOD5和CODCr，且出水中不含細菌，可直接作為中水回用。生活污水回用中水指經(jīng)深度處理的城市污水回用于城市綠化、車(chē)輛沖洗、建筑施工、沖廁、道路清掃、消防等。現在很多城市已經(jīng)建立了大中型生活污水中水回用系統，具體可見(jiàn)下圖：
生活污水中水回用典型工藝流程
中水回用在工業(yè)領(lǐng)域主要應用在冷卻水和洗滌用水、鍋爐補給用水、冷凝水回用、工藝與產(chǎn)品用水方面，必要時(shí)MBR可以和超濾或者反滲透聯(lián)合使用，以達到用戶(hù)要求。MBR在工業(yè)廢水中水回用處理中的應用范圍也逐步拓寬，由開(kāi)始主要在火電廠(chǎng)、煤化工行業(yè)等耗水大戶(hù)推行中水回用拓展到如今的多種行業(yè)。如處理焦化廢水、農藥廢水、精細化工生產(chǎn)廢水、 化妝品生產(chǎn)廢水、紡織印染廢水、油墨染料廢水、造紙廢水、養殖廢水等，均獲得了良好的處理效果。
工業(yè)廢水中水回用典型工藝流程圖
3、微污染水源中水回用
微污染水源指地表水體受到微污染后經(jīng)處理后，回用于觀(guān)賞性景觀(guān)環(huán)境用水、娛樂(lè )性景觀(guān)環(huán)境用水、濕地環(huán)境用水等。
現在，在大型公園濕地或高檔小區，小型的集成式MBR膜生物反應器已經(jīng)得到了較好的應用。
微污染水源中水回用典型工藝流程圖
卡塔爾球場(chǎng)可持續發(fā)展策略：節能減排重復利用
卡塔爾球場(chǎng)不僅符合國際足聯(lián)要求的最高標準，同時(shí)還滿(mǎn)足了全球可持續發(fā)展評估系統的四星要求，最，大程度地降低了球場(chǎng)對環(huán)境的影響。
1、采用節能技術(shù)，降低能源消耗。
卡塔爾世，界杯大多數球場(chǎng)都采用分區域冷卻系統，通過(guò)控制裝置可以單獨給需要冷氣的區域制冷。
不僅如此，球場(chǎng)都使用了高效隔熱材料，可以減少建筑物的熱量吸收，降低球場(chǎng)對空調冷氣的需求，減少溫室氣體的排放。
2、利用可再生能源，減少電能消耗。
比如，974球場(chǎng)毗鄰海邊，濱海一側可引入天然海風(fēng)，降低球場(chǎng)對制冷系統的需求，減少能源消耗和碳排放量。
卡塔爾球場(chǎng)在停車(chē)場(chǎng)和周邊區域安裝了大量太陽(yáng)能照明，減少電力照明消耗的能源；使用節能材料、節水裝置和再生材料并實(shí)施廢物管理策略，提高球場(chǎng)能源利用效率；使用太陽(yáng)能電池板為冷卻系統供電，減少碳排放。
3、充分回收水資源，實(shí)現重復利用。例如，阿爾貝特球場(chǎng)設計的中水回收利用——收集冷卻系統中的冷凝水送往灌溉場(chǎng)，與飲用水混合后用于植被的灌溉。
除了用于灌溉，處理后的污水還可用于抑塵。在盧塞爾球場(chǎng)附近設有一個(gè)臨時(shí)污水處理廠(chǎng)，將工人使用的生活污水回收用于現場(chǎng)抑塵。
