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过滤掉了美国西部干旱地区令人讨厌的废水

环境工程师在污水处理厂工作
kittirat roekburi

本文最初发布奴隶子

编者按:本文是“更热、更干、更聪明:在气候变化中管理西部水资源”系列文章的一部分,该系列文章介绍了美国西部和西部部落国家水资源管理的创新方法。该系列由水台是科罗拉多大学博尔德分校环境新闻中心的一个独立新闻项目。你可以阅读这个系列的其他故事,以及更多关于饮用水的报道,在这里

几十年来,圣地亚哥的水官员实现了这座城市面临着越来越干燥的未来,已经致力于使所谓的“直接饮用重用”或DPR对居民更加卑鄙的想法。在20世纪90年代,转变为上海战斗。该技术将净化废水提供给客户的水龙头,没有环境缓冲液 - 如地下水含水层,河流或其他在分布前,所以对手标记为“厕所”。这个绰号让这个南加州城市的水循环计划泡汤。

但当然,水问题也被困住了,让这座城市继续寻找新的水源,尤其是那些可能是干旱的人。

圣地亚哥只是美国最干旱地区面临长期干旱威胁的众多城市之一。西部水务机构继续努力,不仅要节约用水,而且要节约用水尽量重复使用废水包括来自DPR的稳定供应承诺。正如圣地亚哥几十年前所发现的那样,要使DPR成为现实,就必须——连同监管和许可方面的变化——努力克服“令人讨厌的因素”。今天,尽管存在“厕所到水龙头”的障碍,圣地亚哥决心成为加州第一个将处理过的污水直接从工厂输送到水龙头的城市。

“我们现在前进,看起来我们将成为第一个出门的人,”圣地亚哥公用事业部门助理总监John Cfluftlebean和执行领导者说圣迭戈纯净水这是该市最新的水再利用项目的名字。

浇水西方

虽然DPR面向反刹,但间接饮用再利用 - 在分配之前将处理的流出物注入缓冲液,例如地下水含水层 - 几十年来一直在浇水。

近一个世纪以来,亚利桑那州的凤凰城一直是水循环利用的典范——今天,它回收了几乎所有的废水,并进行了间接再利用。除了提供水来帮助冷却帕洛维德核电站,今天在凤凰城供应indirect-treated废水用于农业和草坪灌溉。但作为科罗拉多河供应 - 仍然占腓尼基的4% - 变得更加不确定,官员正在寻找避免口渴未来的新方法。

凤凰城水资源管理顾问辛西娅·坎贝尔(Cynthia Campbell)说:“我们实际上即将开始在城市北部进行一些重大的基础设施投资。”

他们住在索诺兰沙漠。他们不幻想这里有取之不尽的水源。

据坎贝尔说,DPR将是这笔投资的一个关键组成部分,凤凰水务(Phoenix Water),即该市的水服务部门(Water Services Department),正计划重振一座建于上世纪90年代末的、处于休眠状态的污水处理厂。她说,修复后的工厂将为城市北部的客户提供服务,并将在五年内投入运营。该项目将把处理过的废水与科罗拉多河的水或地下水混合,然后再分配给客户。

尽管这个过程被称为原水强化包括将循环水与另一个来源混合,它仍然符合DPR的标准,因为混合水将直接进入饮用水处理厂,水从那里流向客户,而不是间接饮用水重复使用所需要的额外步骤,废水进入地下水盆地或其他环境系统,然后才能回收。

将计划描述为“开拓者”,Campbell解释说,亚利桑那州发出了愿意考虑DPR逐个允许的案件,适用于各种尺度的项目。这种方法与加利福尼亚州的方法不同,这首先需要在各个项目前进之前批准关于国家全国范围内的相关规定。

坎贝尔指出,在美国还没有一家公司像凤凰城公司计划的那样增加水资源。“我们可能会成为每个人的小白鼠,”她说。

同时,她也没有预见到公众会因为腓尼基人长期的“保护文化”而反对这个项目。

“他们住在索诺兰沙漠,”她说。“他们不幻想这里有无限的水源。”

尽管如此,坎贝尔强调,凤凰水想要确保人们舒适喝自来水,因此她决定向公众展示水”,厕所是不以任何方式,形式是什么时候的一个现代的、更新的、复杂的处理系统。”

“过滤任何东西的能力”

坎贝尔希望凤凰城附近的斯科茨代尔的邻居们作为领导来证明DPR的安全。去年,在没有感染新冠病毒的情况下,好奇的亚利桑那州人可能会冒险到斯科茨代尔的高级水处理厂喝一口经过处理的水,或者参加一年一度的运河汇聚艺术节,品尝一种啤酒——这些啤酒都来自处理过的污水。

斯科茨代尔市水回收服务主任戴维·沃尔比说:“利用这个节日来改变公众的看法真的很重要。”

斯科茨代尔的第一个获得亚利桑那州DPR许可证的人美国是全国为数不多的几个州之一。尽管这项倡议产生的水不会进入斯科茨代尔的饮用水,但这些水将在斯科茨代尔水校园进行味道测试,并将提供给饮料公司作为水基饮料,根据许可证-它将达到饮用水标准。沃尔比解释说,该市在2018年法规改变后获得了这一许可,允许人们消费经过高度处理的污水。与凤凰城的计划不同,斯科茨代尔的DPR试点并不依赖于原水的增加。沃尔比说,考虑到该市使用超滤、反渗透和高级氧化间接重复使用饮用水的20年历史,从技术角度来看,向DPR的过渡“并不是一个大飞跃”。

坎贝尔说,斯科茨代尔使用的技术有“过滤任何东西的能力”,并补充说,“这种技术的质量可能比我们在原水中看到的要好得多。”

一旦2018条法规到位,斯科茨代尔和亚利桑那州环境质量部决定推出一项展示DPR的可行性。根据瓦比,他们的设施每年最多每年供应仅为每天21,600加仑的游客(每天生产21,600加仑),根据沃尔比的传统治疗设施每天处理7000万加仑的水。与此同时,这是高级水处理厂有能力治疗到吗每天2000万加仑达到超过瓶装饮用水标准的质量水平。

而斯科茨代尔本身并不需要全面的DPR水供应,因为它有丰富的地表水供应来自亚利桑那中部项目和盐河项目沃尔比说,这个地点可以作为一个概念的证明,“在亚利桑那州北部的偏远社区完全依赖地下水,”或其他州的公用事业。

当被问及全面实施DPR是否会很快成为现实时,沃尔比表示,城市必须同时考虑其经济和水质需求。

他说:“有时候,这是截然相反的。”“从财务角度来看,这并不便宜。这东西真的,真的很贵。”

沃尔比说,虽然斯科茨代尔能够通过精心维护使设备的保质期最大化,但对亚利桑那州北部的小型社区来说,投资这种技术可能不太现实。他建议联邦援助可能是解决这一困境的一个途径,他警告说,使用再生水永远无法抵消水的需求——他每送出一加仑处理过的水,他只能得到大约35%到40%的回报。

他表示:“财务因素始终是显而易见的因素。”

从“厕所到水龙头”到纯净水

与亚利桑那州不同的是,在亚利桑那州,DPR项目的审批是根据具体情况而定的,南加州的水务机构正热切地等待着预期中的全州法规,以使此类项目全面实施。

非政府组织WateReuse California的常务董事詹妮弗·韦斯特(Jennifer West)解释说,加州立法机构在2017年通过了第574号法案,要求州水资源管理委员会在2023年前采用DPR法规。加文·纽森州长也提出了制定这些规定的建议投资组合她补充道。

“我很乐观,即它可以在立法的时间范围内发生,”西说。“随着气候变化,机构多样化水供应是极为重要的。”

当圣地亚哥试图做到这一点时,该市需要采取更有创意的方法来回收废水,因为它的地下水供应很少。圣迭戈纯净水,该市主要的水再利用倡议,将发生在多个步骤根据Stufflebean的说法,第一阶段主要集中在城市的北部,涉及到一个间接的饮用水再利用的水库的使用,然后是第二和第三阶段,涉及到DPR,一旦加州的法规生效。

施工最近开始于第1阶段,其中废水将被排放到水库中,只有底部的底部才能向治疗设施进行治疗设施 - 每天在2025年每天发电约3000万加仑的饮用水。这种阶段有资格作为间接饮用重用,所说的井底解释,因为大型水库提供了一些稀释,并且长期保留时间允许进行一些自然消毒,但实施计划需要改变水库环境屏障的法规。

该项目的阶段2和3将符合DPR的项目将涉及将更多的流出物注入较小的水库 - 太小,不能被认为是一个足够的缓冲器,用于间接饮用再利用 - 来自治疗厂的上游,填充者所说。假设加州的DPR规定按预期前进,他预计第二阶段将在2035年开始供水。

在这个曾经对DPR水的想法感到震惊的城市,Stufflebean说,大多数居民似乎在二十年后同意了。在强调公共教育在这个问题上的重要性时,他指出圣地亚哥人很清楚这一点已经通过间接注入上游饮用处理过的废水

Stufflebean说:“科罗拉多河有400个排水口,加州北部的水现在是圣地亚哥的供水来源,包括拉斯维加斯和萨克拉门托。”“他们把水排放到我们的供水系统中。Pure项目的水比科罗拉多河的水要干净得多。”

不同的水有不同的用途

据该机构的工程和运营执行经理Barkev Meserlian说,另一家致力于将DPR整合到其投资组合中的机构是西盆地市政水务区(West Basin Municipal Water District)。西盆地为洛杉矶县的17个城市和未合并地区提供水源。Meserlian说,在20世纪80年代末和90年代初该地区开始经历干旱之后,West Basin开始建设一个循环水系统。

他说:“整个南加州都认识到,我们需要做些什么来节约每一滴水。”

但项目负责人认识到,不同的用户需要按照不同的标准处理水。这些差异变成了一个创新的回收项目,该项目提供了五种“设计师水”,以满足来自一个中心位置的不同客户需求。

虽然所有这些不同类型的水域来自间接重复使用项目,但Meserlian将西部盆地描述为“长期以来的追求DPR的支持者”,承认调节该过程将涉及某些技术挑战,例如定义它需要的内容,以确保DPR通过安全饮用水法规。然而,他表达了乐观主义,即随着大会第574条和新闻的水利效力组合,加州官员将很快采用计划,重点是原水增强。

“一个非常聪明的项目”

洛杉矶的80亿美元就是这样一个项目操作下,计划到2035年100%回收海伯里恩水回收厂产生的水,每天多达2.17亿加仑,用于有益的再利用。项目董事计划间接和直接重用项目补充西海岸,中部和圣费尔南多与纯净水地下水盆地,以及最终将它直接注入到洛杉矶渡槽过滤植物,植物对60 - 70%的城市供水。

在气候变化的情况下,各机构使供水多样化是极其重要的。

“我们将把洛杉矶市倾斜,让水流到1,200英尺高的过滤工厂的源头,”洛杉矶水和电力部门(LADWP)水系统的高级助理总经理理查德·哈拉西克说。根据Harasick的说法,在那里,由于经过处理的废水将与过滤厂的源头的原水混合,所有居民将得到相同的水,而不是像凤凰城那样,一些人得到这种水,另一些人得到地表水。

正因为如此,来自凤凰城水务公司的坎贝尔说,她认为洛杉矶的计划是一个“非常聪明的项目. ...。每个人实际上得到的都是一样的东西。对一些人来说,这种混合可以消除令人厌恶的因素。”

根据Harasick的说法,“下一步行动”首先将是一个供水项目,因为洛杉矶市已经确定,依赖进口水不再是一种可持续的战略。虽然Harasick说洛杉矶在过去的30年里每年的消费量从70万英亩英尺减少到50万英亩英尺,同时人口增加了100万,但是Harasick强调,为了继续管理需求,创造当地资源的重要性。

就洛杉矶公众的理解而言,Harasick说,洛杉矶市20年来一直在做基础工作,并称赞附近的奥兰治县提供了一个积极的榜样。据奥兰治县水区总经理迈克·马库斯(Mike Markus)介绍,自20世纪70年代以来,奥兰治县一直在使用反渗透技术处理废水,现在管理着一个地下水盆地,为该州250万人口提供了70%的供水。

Harasick说,尽管奥兰治县没有任何DPR项目,“他们已经为公众接受做了真正的努力”,因为市政当局有责任在该地区实施如此大规模的间接重用——这一步很可能必须在任何人同意DPR之前完成。Harasick补充说,洛杉矶将按照奥兰治县的标准净化水质。

表达类似的信心,即直接饮用的再利用“在地平线上,”Markus同意洛杉矶和圣地亚哥的这种企业的理想候选人。另一方面,橙县没有同样的需求,Markus Notes,由于其大地下水盆地的能力 - 沿海含水层 - 从橙县卫生区储存处理过的废水。

“对于那些没有地下水盆地或水库的人来说,直接饮用[重复使用]是开放额外的[水]回收的关键,”马克斯说。

马库斯继续说,在短期内,最现实、也更容易接受的直接饮用水再利用方式将是增加原水的使用,这与洛杉矶的计划类似。

"When this is done," Harasick adds, "along with our complete local resource portfolio, I’d like to say that the words ‘drought’ and ‘Los Angeles’ will never be in the same sentence again" — a desire shared by water managers across the U.S. West, as they look for more ways to secure their water supplies against an uncertain future.

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