供水與污水 | 環保聚焦：度假村的廢水處理

1987年，Center Parcs公司在英國諾丁漢郡開設了第一家度假村。25年后，該公司在英國已建有五個度假村，休閑設施和活動齊全，包括游泳池、餐廳和零售店以及水療中心，每年接待超過二百萬游客。其幕后大功臣、也是其基礎設施的一個重大組成部分——廢水處理（WWT）系統，一年365天24小時不停運轉。所以它必須具備三大重要特點，即可靠、高質量以及可持續性。

當時Center Parcs公司向國際供水和污水處理解決方案供應商ACWA服務公司提出，要求后者提供一個能妥善處理來自住宿、餐飲、水景區、溫泉和零售網點的每月高達3400萬升廢水的系統。

這套系統的心臟是ACWA公司出品的Memtreat.膜生物反應器，一個先進、緊湊的處理解決方案，可提供高質量的出水工藝，無需任何額外的一級或二級澄清處理或三級處理，比傳統的二級處理工藝產生的污泥生物量更少。

Memtreat.膜生物反應器的核心組件，包括一個篩選尺寸≤3毫米的進水篩選器，以重力輸送水流到達原水倉；一個配有文丘里管混合器的平衡罐，以存放含懸浮物的廢水；之后緊連著的是缺氧池和曝氣池，采用微孔曝氣系統，均為混凝土構建。

水流從這里被輸送到兩臺膜生物反應器（MBR）的水罐中，每臺配有一組七個單板浸沒式平板膜生物反應器模塊。過濾干凈的水經過出水罐，從那里再經過水質監測站，隨重力排到當地的水道中。此時出水處的水質可達到：生化需氧量小于10mg/L，懸浮物小于20mg/L，氨氮小于2mg/L。

Center Parcs休閑設施需要可持續的污水處理。

這些經過處理的過濾水，還會被一個反滲透裝置再進一步處理，以達到一個非常高的標準，即：生化需氧量小于5mg/L，懸浮物小于10mg/L，氨氮小于1mg/L，磷＜0.5mg/L。此規格的水會被注入度假村湖泊的最上層。

膜生物反應器技術

ACWA公司采用膜生物反應器技術，而非傳統的活性污泥法處理，有眾多好處。首先，對比活性污泥工藝，曝氣池是以較高的混合液懸浮固體（MLSS）水平運行的。通常一個傳統的系統，是以3~5000mg/L混合液懸浮固體水平運行的，而這款Memtreat膜生物反應器處理系統，是以10-12000mg/L混合液懸浮固體水平運行的。

Center Parcs舍伍德森林渡假村的湖景

這樣對流程體積要求較小，可以顯著減少曝氣池所占用的空間。此外，增加污泥濃度有助于將生物反應器內的生物過程最優化，將剩余污泥體積降至最小，也可將后續處置問題降至最低。

同時，用浸沒式膜過濾單元替代二級沉淀池。因為后者通常需要一個很大場地來降低使水流速度，使生物質（固體）自然沉到箱底，之后去除。不再使用沉淀池的解決方案，可以顯著節省場地空間。

這個替代了沉淀池的流程，是通過過濾膜將處理過的廢水與純化細菌分離的。標準孔徑0.08微米的浸沒式膜，有效地成為一個物理屏障，實現了水流高質量，防止液體中的生物量通過。用回流活性污泥（RAS）和盈余活性污泥（SAS）實現循環或排出，替代了將污泥從膜生物反應器（MBR）池底抽出的過程。

膜系統由一個架在支撐架上的膜板構成。這些板被一起安裝在一個薄膜架上。基于橫流過濾的原則，這個膜板可確保所有的固體（包括微生物和病毒），都被留在活性污泥中。因為利用的是重力，該系統操作簡便，無需再用抽吸泵從膜單元處去除處理過的廢水。

氣泡在膜單元下連續爆開擴散。它有雙重功能，既能使氧氣將進入的有機物質持續降解，還能對膜的表面進行沖刷，防止膜孔隙被生物質堵住。

經過膜處理過的水流，適合直接排放，無需進一步處理。通常需要砂過濾或類似流程。也可以將由此產生的晶瑩清澈的水重新加以利用，比如用于灌溉或其他工藝。ACWA服務公司已經成功設計、供應和安裝了超過40臺膜生物反應器系統，包括位于阿曼AL ANSAB的世界最大的一個膜生物反應器處理廠。

二級項目正在進行

Center Parcs旗下的沃本森林已在2014年6月面向大眾開放了，ACWA服務公司也已開始著手Center Parcs公司一個二級項目污水處理設施的現代化改造與升級。它位于該公司的第一個英國場地——諾丁漢郡的舍伍德森林（歷史上羅賓漢好漢幫傳奇活動之處），這將是其1987年后首度再次向公眾開放。

這個項目與前述沃本森林的解決方案，許多方面都很相似，也是基于ACWA公司的Memtreat膜生物反應器。目的是將已達到其使用壽命的污水基礎設施升級?，F有系統結合了活性污泥法、生物過濾、三級砂過濾，取而代之的是一個最新的節能解決方案，與公司一貫重視的保護環境問題相吻合。

舍伍德森林項目有一個顯著不同，就是森林中的娛樂設施在施工期間也將繼續向公眾開放，所以需要現有工廠隨時保持運行。負責該項目的所有方面的ACWA公司，想出了一個解決方案，就是將工作分成三個階段，每個都直接鏈到冗余系統的拆除、環保處理以及施工的替代解決方案上，經過測試和調試后，再與Center Parcs網絡建設集成在一起。

像沃本森林一樣，舍伍德森林項目最后的成品組裝，包括流量平衡、缺氧、曝氣膜生物反應器（MBR）罐，以及所有相關輔助系統。設置略有不同。略有不同的是，舍伍德森林大部分流程罐是鋼襯玻璃，而沃本森林的是人工混凝土結構的。兩個項目站的總流程性能非常相似，每日均可處理1200m3的污水。

除了集成一體的場地和系統效率外，與傳統的工藝相比，浸沒式膜生物反應器使用便捷、維護簡單。這兩個場地還包括一個可現場清潔的膜生物反應器系統，可實現周期性的膜元件化學清洗工作。這是一個相對簡單的過程，每六個月進行一次，可在幾小時內完成。重要的是無需將罐抽干，無需系統關閉，就能清除其中的生物或更換膜。

在調試和測試之后，AWCA公司還安排了操作員培訓，以確保Center Parcs的人員明白如何使設備運行盡可能地不間斷。還會定期去現場拜訪，以確保設備系統確實是按照所要求的那樣健康運行的。這是為現場操作員提供的一個基本助力。

ACWA公司為Center Parcs構建的可持續基礎設施支持，遍布沃本森林和舍伍德森林的各個場址，而這款Memtreat膜生物反應器，作為污水工程的心臟，是一個對Center Parcs旗下的各林地環境影響最小的低碳解決方案。