Дефицит воды становится все более серьезной проблемой во всем мире, что вызывает интерес к потенциалу переработка сточных вод как решение. Хотя это может показаться непривлекательным, очистка и повторное использование сточных вод может обеспечить устойчивый источник воды для непитьевых целей. Но осуществима ли переработка сточных вод в больших масштабах?
Что такое переработка сточных вод?
Повторное использование сточных вод, обычно называемое переработкой сточных вод, представляет собой процесс очистки сточных вод для их использования в промышленных процессах, сельскохозяйственном орошении и других целях. Термин «сточные воды» относится к любой воде, которая использовалась в жилых, коммерческих или промышленных условиях и содержит различные загрязняющие вещества и примеси, такие как органические материалы, бактерии, вирусы, химикаты и питательные вещества. Вместо того, чтобы сбрасывать эти сточные воды в реки, озера или океаны, их можно обработать и очистить, чтобы удалить эти загрязняющие вещества, а затем повторно использовать для различных питьевых или непитьевых целей.
Технологии переработки сточных вод
Сточные воды очищаются и перерабатываются с использованием различных технологий для удаления загрязняющих веществ и примесей, чтобы их можно было использовать снова. Следующий список включает некоторые из технологий, часто используемых при переработке сточных вод:
● Физическое лечение
Используя физические процедуры, этот метод очищает воду от примесей. Примерами являются седиментация, фильтрация и флотация. При седиментации твердые частицы в воде оседают на дно резервуара под действием силы тяжести. В процессе фильтрации вода пропускается через фильтр для удаления взвешенных частиц. Флотация подразумевает использование пузырьков воздуха для всплывания и удаления твердых частиц из воды.
● Химическая обработка
Химическая обработка подразумевает использование химикатов для удаления загрязняющих веществ из воды. Примерами химической обработки являются коагуляция, осаждение и окисление. Коагуляция подразумевает использование химикатов, таких как квасцы или хлорид железа, для связывания загрязняющих веществ, чтобы их можно было легко удалить. Осаждение подразумевает использование химикатов, чтобы заставить загрязняющие вещества образовать твердые частицы, которые можно было бы легко удалить. Окисление подразумевает использование химикатов, таких как хлор или перекись водорода, для разрушения загрязняющих веществ.
● Биологическая очистка
Биологическая очистка подразумевает использование микроорганизмов для удаления загрязняющих веществ из воды. Активированный ил, который использует микроорганизмы для расщепления органических остатков в воде, является наиболее популярным типом биологической очистки. Другие формы биологической очистки включают капельные фильтры, вращающиеся биологические контакторы и мембранные биореакторы.
● Ультрафиолетовая дезинфекция
Ультрафиолетовая дезинфекция это технология, которая включает использование ультрафиолетового света для уничтожения бактерий, вирусов и других патогенов в воде. Вода подвергается воздействию ультрафиолетового света, который повреждает ДНК патогенов и препятствует их размножению.
Преимущества переработки сточных вод
Ниже приведены некоторые преимущества переработки сточных вод:
● Сохраняет водные ресурсы
Потребность в пресноводных ресурсах, которые становится все труднее найти во многих регионах мира, снижается за счет переработки сточных вод. Мы можем сохранить пресноводные ресурсы и гарантировать их доступность для других критически важных применений, используя очищенные сточные воды для непитьевых целей, таких как орошение или смыв туалетов.
● Уменьшает выбросы загрязняющих веществ
Мы можем уменьшить количество загрязняющих веществ, которые сбрасываются в реки, озера и моря, очищая сточные воды для устранения загрязняющих веществ. Это помогает защитить водные экосистемы и улучшить качество воды.
● Экономически эффективно
По сравнению с использованием источников пресной воды, переработка сточных вод может быть более доступной. Помимо снижения стоимости очистки и доставки воды, она может обеспечить доход для правительств и предприятий, которые продают очищенные сточные воды для непитьевых целей.
● Снижает потребление энергии
Повторное использование сточных вод может помочь сократить количество энергии, необходимой для очистки и транспортировки воды. Использование переработанной воды для орошения, например, может сократить количество энергии, необходимой для перекачивания воды на расстояние.
● Повышает устойчивость
Переработка сточных вод — это устойчивый метод, который может помочь гарантировать доступ к водным ресурсам для будущих поколений. Снижая спрос на пресноводные ресурсы и сокращая выбросы загрязняющих веществ, мы можем помочь создать более устойчивое будущее.
Ограничения по переработке сточных вод
Несмотря на потенциальные преимущества, переработка сточных вод имеет ряд существенных ограничений, которые необходимо учитывать.
● Ограничения по качеству воды
Даже после очистки переработанные сточные воды могут содержать определенные загрязняющие вещества, такие как патогены, химикаты и фармацевтические препараты, которые могут представлять опасность для здоровья человека и окружающей среды. Хотя процессы очистки могут удалить многие из этих загрязняющих веществ, удалить их все может быть сложно. Поэтому качество переработанной воды не всегда может подходить для всех целей.
● Высокие затраты
Процесс очистки и переработки сточных вод может быть дорогостоящим, особенно если процессы очистки, необходимые для удаления всех загрязняющих веществ, сложны. В некоторых случаях стоимость переработки сточных вод может быть выше стоимости использования источников пресной воды, что может сделать ее менее привлекательной в качестве источника воды.
● Общественное восприятие
Несмотря на преимущества переработки сточных вод, все еще существует некоторое сопротивление использованию переработанных сточных вод из-за восприятия их как нечистых или небезопасных. Это восприятие может быть особенно сложно преодолеть в регионах, где источники пресной воды обильны, а потребность в переработке воды не столь остра.
● Нормативные ограничения
В некоторых областях могут существовать законы или политики, ограничивающие использование переработанных сточных вод для определенных целей. Например, переработанные сточные воды могут не допускаться для целей питьевого водоснабжения, даже если они были очищены по высоким стандартам. Эти правила могут ограничивать потенциальное применение переработанных сточных вод.
Практические примеры переработки сточных вод
NEWater изучает область очистка сточных вод на протяжении 20 лет и предоставляет надежные и экономичные решения по очистке сточных вод для всех слоев общества. Вот несколько примеров успешно запущенных программ по переработке воды по всему миру.
1. Система NEWater в Сингапуре
Запущенный в 2002 году, Система NEWater в Сингапуре — это масштабная инициатива по переработке сточных вод. Система очищает сточные воды, используя комбинацию передовых мембранных технологий и ультрафиолетовой дезинфекции, производя сверхчистую воду, которая соответствует стандартам питьевой воды Всемирной организации здравоохранения. После этого переработанная вода используется для различных коммерческих и бытовых задач, включая орошение, производство пластин и градирен, среди прочего. Сегодня на долю NEWater приходится около 40% от общего спроса на воду в Сингапуре, что делает штат гораздо менее зависимым от импортной воды.
2. Система пополнения запасов грунтовых вод округа Ориндж
Система пополнения запасов грунтовых вод округа Ориндж (GWRS) — это проект по переработке сточных вод, расположенный в Калифорнии, США. Система очищает сточные воды с использованием передовых технологий очистки, таких как микрофильтрация, обратный осмос и ультрафиолетовая дезинфекция, производя высококачественную воду, которая закачивается в землю для пополнения местного водоносного горизонта. Другие области применения регенерированной воды включают орошение и промышленные процессы. GWRS работает с 2008 года и может производить до 100 миллионов галлонов регенерированной воды в день.
3. Пекинский завод по очистке сточных вод
Пекинский завод по переработке воды — проект по переработке сточных вод, расположенный в Китае. Система очищает сточные воды с городских очистных сооружений с использованием передовых технологий очистки, таких как обратный осмос и ультрафиолетовая дезинфекция, производя высококачественную воду, которая используется для орошения и промышленных процессов. Проект был запущен в 2012 году и может производить до 50 000 кубометров переработанной воды в день.
4. Схема пополнения запасов грунтовых вод в Перте
Perth Groundwater Replenishment Scheme — проект по переработке сточных вод, расположенный в Западной Австралии. Система очищает сточные воды, используя комбинацию передовых технологий очистки, таких как микрофильтрация, обратный осмос и ультрафиолетовая дезинфекция, производя высококачественную воду, которая закачивается в местный водоносный горизонт для пополнения грунтовых вод. Переработанная вода также используется для других целей, таких как орошение и промышленные процессы. Проект был запущен в 2017 году и может производить до 14 миллиардов литров переработанной воды в год.
