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日志

 
 

污水也能化清流 美国中水回用日益广泛引关注  

2015-01-23 08:02:51|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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发展污水回用具有不可替代的环境效益和经济效益。如果把污水回用具备的减少污水排放、维护生态平衡、增强供水的稳定性和可靠性等社会效益和环境效益纳入到成本计算之中,与其他拓展水源的方式相比,污水回用具有明显的综合效益优势。

处理污水成为城市发展不可避免的难题。在中国,治理污水的成本比偷偷排放污水的成本更高,以至于众多企业都宁愿冒着风险偷偷排污,对附近居民的生活造成直接影响。那么,在美国,他们又是怎么处理污水的?

政府主导预处理项目

环境保护局的预处理条例为各个层级划分了责任,包括联邦、州、当地政府、企业和公众。自1978年发布至今,条例内容经历了多次修订。

与其他大多数联邦和州政府主导实施的环境项目不同,预处理项目将最主要的责任分配给了各地政府。具体来说,集中处理系统(公共污水处理厂)自身是该项目的首要管理机构。当公共污水处理系统制定的预处理计划获得批准后,它即被赋予管控工业用户间接排放的权利,州政府或环保局审批预处理计划的细节。

公共污水处理厂必须通过大量的准备工作才能获得执行预处理计划的许可,需要明确所有排入其处理系统的企业名和位置,辨明每家排污企业的污水性质和污染物量,告知排污企业其预处理限值和要求,接收和分析企业的报告,取样和测定企业污水,评估紧急控制方案的需求,按时检查排污企业,调查不合规原因等。最为重要的是,公共污水处理厂必须采取公开告知和公众参与的形式来保证其运行的透明度。

即使污水处理厂被授权运行其预处理项目,州政府或环境保护局仍有监督项目执行和强制执法的责任。同时,所有的企业用户都必须遵守预处理条例中的禁止条款,执行基于浓度或产量的标准限值。在可行的情况下,环境保护局优先采用单位产品污染物排放限值,可以避免企业通过稀释作用降低污染物浓度而不进行实际处理的情况。

为设定排污许可证限值,公共污水处理厂首先应厘清所有排入其处理系统的企业,并辨明排入污染物的性质和总量,进而判断哪些污染物可能导致“穿透”、“干扰”或污泥污染。

所谓“穿透”是指公共污水处理系统没有能力处理某种污染物,从而使该污染物未经任何转化或降解就通过公共处理系统,直接排入通航水域。“干扰”是指污染物单独或联合排放破坏了公共污水处理系统的运行。

借助这些信息,污水处理厂进行技术评估并确定其最大处理负荷,在该负荷下处理系统能够接收所有许可企业的排污,同时保证处理厂自身合乎许可,避免“穿透”和“干扰”情况的发生。最大处理负荷扣除背景源排放量后,剩余的工业负荷进行均分或按需分配给各企业。环境保护局为此提供充分的技术指导,协助公共污水处理厂开展此项工作。

美国环保局的预处理标准根据潜在负面影响区分重点工业源和普通工业源,并分别对这两类排污者进行监管。

污水回用日益广泛

与此同时,回用水作为一种合法的替代水源,在美国正得到越来越广泛的利用,成为城市水资源的重要组成部分。

发展污水回用具有不可替代的环境效益和经济效益。如果把污水回用具备的减少污水排放、维护生态平衡、增强供水的稳定性和可靠性等社会效益和环境效益纳入到成本计算之中,与其他拓展水源的方式相比,污水回用具有明显的综合效益优势。

据美国国家工程院院士吉姆·李克介绍,美国产业化的污水回用设施建设的全面展开,始于20世纪90年代初期。

“污水回用的成本因地而异。”吉姆·李克说,“总体而言,原污水的污染程度越严重、输送回用水的管网越长,污水回用的成本就越高。其中,管网投资是污水回用成本的主要组成部分,通常占污水回用总投资的60%左右。”

目前,美国城镇污水回用厂供应工商业用户和居民家庭使用的回用水,一般按供水价的50%—75%收取回用水价。

美国城镇污水回用的用途十分广泛,包括非饮用用途的直接利用和饮用用途的间接利用。从回用水的使用构成上看,农作物灌溉、回灌地下水、景观与生态环境用水以及工业用水,是目前美国城镇污水回用最主要的几项用途。关于回用水的比例,吉姆·李克举例说:“位于美国圣何塞的污水处理厂,回用水的比例可占到60%左右。”

来自加州的统计数据显示,全部回用水总量中,约32%用于农业灌溉,27%用于回灌地下水,17%用于绿化灌溉,7%用于工业生产,3%用于补充地表径流、营造湿地和休闲娱乐水面等景观生态用水,1%用于屏蔽海水入侵,其余13%用于城镇公共建筑和居民家庭的多种非饮用用途,包括冲厕、洗车、街道清洗、建筑物的卫生保洁、非食品和非饮食用具的洗涤等。

美国正将污水处理为饮用水

众所周知,城市中消耗的清洁水中大约有一半流入到污水管网进而进入污水处理厂,然后进行处理返回到自然环境。传统的污水处理厂设计成将污水处理到一定的标准,然后排入自然水体,确保不会影响环境或对公众健康带来影响。

在许多地方,充足的淡水供应越来越难,水资源的缺乏迫使城市进行长距离的调水,能耗非常之高。例如洛杉矶要进行大量的调水满足城市的所需。一个替代的选择是将污水处理厂排放的出水进一步处理到适合饮用的水平。

将市政污水处理厂的出水处理到饮用水平不是什么新的理念。间接饮用的方式已经在世界多地有所尝试,例如新加坡的NEWater项目,污水处理厂的出水进行一系列的高级处理,达到NEWater的要求标准,之后进入自然水库,达到间接饮用的目的。

间接饮用作为一种重要的供水手段已经使用了数十年,现在直接饮用的理念在美国正受到越来越广泛的重视。直接饮用与间接饮用有很大的不同,处理后的水不是排放到自然水体,而是直接进入供水管网。直到现在,世界上只有一个直接饮用的再生水工程,这座再生水厂位于纳米比亚的温得和克,从1968年起就已经运行。但是自从2011年后,在美国新墨西哥州、德克萨斯州的一些地方已经在考虑直接饮用。

更引人注目的是,在一些大城市,如圣迭戈、洛杉矶、萨克拉门托正在考虑发展再生水的直接饮用项目以满足未来对供水的要求。这促使了美国水工业的一系列研究项目,包括如何提高处理的可靠性、保障公众健康以及心理可接受。

直接饮用的一个显著优点是供水接近于用户,无需远距离调水。这种优点是间接饮用所不具备的,间接饮用往往需要长距离将水输往水库进行存储,长距离的泵送需要非常高的能耗。

一个例子是德克萨斯州的大斯普林地区,当地是严重的干旱,泵送饮用水是从距离100公里外的一个小型水库,直接饮用的能耗需求完全可以通过节省远距离泵送的能耗而弥补。  

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