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加州計(jì)劃將污水轉(zhuǎn)化為飲用水 |
(時(shí)間:2023/8/3 18:19:09) |
根據(jù)州水務(wù)官員公布的擬議規(guī)則,加州人可以飲用高度凈化的污水,這些污水首次通過(guò)管道直接進(jìn)入飲用水供應(yīng)。
60多年來(lái),這個(gè)干旱多發(fā)的州一直在使用循環(huán)水來(lái)增加其稀缺的供水,但目前的法規(guī)要求它在流入水龍頭之前,必須先在水庫(kù)或含水層中進(jìn)行一次蓄水。
根據(jù)州法律的規(guī)定,在廢水通過(guò)管道輸送到水龍頭或與飲用水處理廠上游的原水混合之前,需要進(jìn)行廣泛的處理和監(jiān)測(cè)。
在抽水馬桶和水龍頭之間,設(shè)計(jì)了一系列步驟來(lái)去除污水經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的一級(jí)、二級(jí)甚至三級(jí)處理后殘留在污水中的化學(xué)物質(zhì)和病原體。
這樣水充滿臭氧,被細(xì)菌咀嚼,需要通過(guò)活性炭過(guò)濾,在高壓下多次通過(guò)反滲透膜,用過(guò)氧化氫等氧化劑清洗,并用高強(qiáng)度紫外線照射。被過(guò)濾掉的有價(jià)值的礦物質(zhì),如鈣,會(huì)被恢復(fù)。最后,廢水要經(jīng)過(guò)目前所有飲用水都要經(jīng)過(guò)的常規(guī)處理。
加州飲用水部門(mén)負(fù)責(zé)人Darrin Polhemus說(shuō),“老實(shí)說(shuō),這將是周?chē)罡蓛舻娘嬘盟痹撝蒿嬘盟靖彼鹃L(zhǎng)Darrin Polhemus說(shuō)。
經(jīng)過(guò)十多年的醞釀,62頁(yè)的擬議規(guī)則并沒(méi)有在衛(wèi)生或水利專(zhuān)家中引發(fā)太多爭(zhēng)論。一個(gè)工程和水質(zhì)科學(xué)家小組認(rèn)為早期版本的法規(guī)保護(hù)了公眾健康,盡管他們擔(dān)心處理過(guò)程會(huì)耗費(fèi)大量能源。
南加州大學(xué)土木與環(huán)境工程助理教授Daniel McCurry說(shuō):“我會(huì)毫不猶豫地喝一輩子這種水。”
預(yù)計(jì)這種水將比進(jìn)口水更貴,但隨著氣候變化的持續(xù),也為加州提供了更可再生、更可靠的供水。大多數(shù)經(jīng)過(guò)處理的污水——僅在洛杉磯縣每天就有約4億加侖,被排放到河流、溪流和深海中。
7月21日發(fā)布的規(guī)則草案在最終確定之前,仍面臨著公眾評(píng)論、聽(tīng)證會(huì)和另一個(gè)專(zhuān)家小組的同行評(píng)審的挑戰(zhàn)。法律要求州水資源控制委員會(huì)在12月底前對(duì)其進(jìn)行投票,但如有必要,他們可以延長(zhǎng)最后期限,可能會(huì)在明年4月生效,這種水需要很多年才能到達(dá)人們的水龍頭。
南加州大都會(huì)水務(wù)區(qū)的水處理經(jīng)理Heather Collins表示,這些規(guī)定將使該水區(qū)更確定如何與洛杉磯縣衛(wèi)生區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)耗資數(shù)十億美元的大型水回收項(xiàng)目。該水區(qū)進(jìn)口的水供應(yīng)給1900萬(wàn)南加州人。
這項(xiàng)名為“純凈水南加州”的聯(lián)合行動(dòng)已經(jīng)從加州獲得了8000萬(wàn)美元。該項(xiàng)目的第一階段可能在2032年前完成,預(yù)計(jì)每天將生產(chǎn)約1.15億加侖的再生水,足夠38.5萬(wàn)個(gè)南加州家庭使用。
大部分計(jì)劃用于補(bǔ)充當(dāng)?shù)厮畡?wù)機(jī)構(gòu)的地下水儲(chǔ)備,但約20%可以添加到大都會(huì)現(xiàn)有進(jìn)口水處理廠上游的飲用水供應(yīng)中。
Collins說(shuō),“我們很興奮。這有助于更好地告知我們的項(xiàng)目需要包括什么,這樣我們就可以為我們?cè)谀霞又莸臋C(jī)構(gòu)提供耐氣候的供應(yīng)。”
新規(guī)定出臺(tái)之際,無(wú)休止的干旱使加州的供水商爭(zhēng)相尋找新的水源,比如凈化污水。2021年,加州人使用了約73.2萬(wàn)英畝英尺的再生水,相當(dāng)于約260萬(wàn)戶家庭的使用量,盡管其中大部分用于非飲用目的,如灌溉景觀、高爾夫球場(chǎng)和作物。
去年,加州州長(zhǎng)紐森呼吁到2030年將加州的再生水使用量增加約9%,到2040年增加一倍以上。
去年5月,紐森在大都會(huì)南加州純水示范廠前表示:“水資源回收是為了尋找新的水,而不僅僅是接受稀缺的心態(tài),在我們的方法方面更加足智多謀。”
一些回收水已經(jīng)被用于補(bǔ)充提供飲用水的地下存水庫(kù),這一過(guò)程被稱為間接飲用水再利用,始于20世紀(jì)60年代的洛杉磯和橙縣。但供水機(jī)構(gòu)必須有一個(gè)干凈方便的地方來(lái)儲(chǔ)存昂貴的、高度凈化的水。McCurry說(shuō):“你不想把你花了這么多精力清理的回收廢水注入一個(gè)骯臟、污染的含水層,只是為了再次破壞它。”
為了擴(kuò)大這些用途,2010年,州立法者責(zé)成水務(wù)委員會(huì)調(diào)查將再生水直接添加到公共供水系統(tǒng)或水處理廠上游的可能性。2017年,他們?cè)O(shè)定了在2023年底前制定法規(guī)的最后期限。
加利福尼亞不會(huì)是第一個(gè);科羅拉多州已經(jīng)有了相關(guān)規(guī)定,2013年在德州建造了全國(guó)第一座直接飲用水再利用工廠。佛羅里達(dá)州和亞利桑那州正在制定規(guī)則。
然而,專(zhuān)門(mén)從事水處理的環(huán)境工程咨詢公司Carollo Engineers的水再利用首席技術(shù)專(zhuān)家Andrew Salveson表示,加州全州的規(guī)定預(yù)計(jì)將是最嚴(yán)格的。
他說(shuō),“他們比其他任何地方都更保守。我并不是在批評(píng)。在加州,因?yàn)槲覀冋幱冢ㄖ苯语嬘盟倮茫⿲?shí)施的早期,他們正在采取謹(jǐn)慎和保守的措施。”
清除病毒和化學(xué)物質(zhì)
沖洗廁所、旋轉(zhuǎn)水槽、從工業(yè)設(shè)施流出和從農(nóng)田流出的水充滿了病毒、寄生蟲(chóng)和其他病原體,這些病原體會(huì)讓人生病。化學(xué)品也會(huì)污染這些污水,從工業(yè)用全氟“永久化學(xué)品”到尿液中排出的藥物,無(wú)所不包。繞過(guò)地下水儲(chǔ)存庫(kù)或水庫(kù),將凈化后的污水直接排入管道,這意味著誤差較小。
新規(guī)定將加強(qiáng)對(duì)病原體的限制,要求清除99.9999%以上的腹瀉病毒和某些寄生蟲(chóng)。此外,還設(shè)計(jì)了一系列方法來(lái)分解化學(xué)污染物,如抗癲癇藥物、止痛藥、抗抑郁藥和其他藥物。藥物可以繞過(guò)傳統(tǒng)的污水處理,因此在回收的污水和地下水中濃度較低。
McCurry說(shuō),增加的技術(shù)有助于洗去藥品,因此“背靠背”使用這些技術(shù)會(huì)帶來(lái)大量冗余”。“如果你試圖在其中一種植物的產(chǎn)品水中測(cè)量它,你能想到的任何藥物都會(huì)低于檢測(cè)極限。”
新規(guī)定要求進(jìn)行廣泛的監(jiān)測(cè),以確保治療有效。一些對(duì)嬰兒和幼兒有危險(xiǎn)的有害化學(xué)物質(zhì),如鉛和硝酸鹽,將每周進(jìn)行一次檢測(cè);其他,每月進(jìn)行一次檢測(cè)。供水商還必須在污水處理之前對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),以發(fā)現(xiàn)任何可能表明非法傾倒或泄漏的化學(xué)物質(zhì)。
水務(wù)委員會(huì)的Polhemus說(shuō):“我們認(rèn)為我們?cè)谔幚磉^(guò)程中已經(jīng)涵蓋了化學(xué)類(lèi)別,所以我們正在清除我們甚至不知道存在的材料。”
加州水資源回收貿(mào)易協(xié)會(huì)WateReuse California的董事總經(jīng)理Jennifer West表示,她很高興最終看到加州的規(guī)定,盡管她希望加州能為供水商提供更大的靈活性,讓他們?cè)诩夹g(shù)變化時(shí)改變一套處理方法。
圣地亞哥州立大學(xué)環(huán)境健康名譽(yù)教授Richard Gersberg表示,他支持使用經(jīng)過(guò)高度處理的廢水作為飲用水。但他建議,加州資助長(zhǎng)期研究,將飲用這種水的人與飲用水來(lái)自其他來(lái)源(如河流)的人的健康影響進(jìn)行比較,他說(shuō),“這可能會(huì)更糟。可能會(huì)。”
Gersberg說(shuō),考慮到不斷使用的大量且不斷變化的化學(xué)品混合物,“我們不知道我們不知道的是什么。”“如果這在加州變得巨大,我相信……我們至少應(yīng)該花一點(diǎn)錢(qián)。”
誰(shuí)將是第一個(gè)?
所有這些處理和監(jiān)測(cè)可能都很昂貴,這就是為什么Polhemus預(yù)計(jì)其主要局限于產(chǎn)生大量廢水的大城市地區(qū),如洛杉磯縣。發(fā)言人Rebecca Kimitch表示,大都會(huì)水務(wù)區(qū)對(duì)該項(xiàng)目的34億美元建設(shè)預(yù)算可以追溯到2018年,自那以后可能還會(huì)增加。
Polhemus說(shuō),對(duì)于中小型社區(qū)來(lái)說(shuō),“它不會(huì)以小規(guī)模的形式出現(xiàn)。”
橙縣水務(wù)區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)一直是凈化再生水的領(lǐng)導(dǎo)者,該區(qū)得出的結(jié)論是,將再生水直接輸送給客戶也不適合他們,因?yàn)樗麄円呀?jīng)在重新填充精心照料的含水層方面投入了大量資金。董事會(huì)主席Cathy Green在一份聲明中表示,這將“需要增加更多的處理流程和增加運(yùn)營(yíng)費(fèi)用”。“當(dāng)?shù)厮畡?wù)機(jī)構(gòu)目前已準(zhǔn)備就緒,可以繼續(xù)使用橙縣地下水盆地以低成本向我們服務(wù)區(qū)的客戶供應(yīng)飲用水。”
然而,對(duì)于硅谷等其他地區(qū)來(lái)說(shuō),隨著氣候變化州的供應(yīng)繼續(xù)減少,這些成本可能是值得的。
圣塔克拉拉山谷供水區(qū)供水部門(mén)的助理官員Kirsten Struve說(shuō):“目前,這比我們?cè)诟珊灯陂g進(jìn)口的水還要貴。但誰(shuí)知道未來(lái)會(huì)發(fā)生什么呢?”圣塔克拉拉山谷水務(wù)區(qū)為大約200萬(wàn)人提供服務(wù)。“這就是我們需要做好準(zhǔn)備的原因。”
圣塔克拉拉水務(wù)局,即Valley water,正計(jì)劃在Palo Alto開(kāi)展一個(gè)耗資12億美元的項(xiàng)目,每天生產(chǎn)約1000萬(wàn)加侖的水用于地下水補(bǔ)給,但Struve表示,她希望該工廠未來(lái)也能用于直接飲用水再利用。
這些規(guī)定的出臺(tái)時(shí)間也與Monterey半島蒙特利一號(hào)水域的規(guī)劃現(xiàn)實(shí)相矛盾。該公用事業(yè)公司總經(jīng)理Paul Sciuto表示,3年來(lái),該公司一直在向海濱含水層注入凈化廢水,為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生了約三分之一的供水量。Sciuto表示,該公司正在努力在2025年前擴(kuò)大該項(xiàng)目。
他說(shuō):“我的問(wèn)題是,‘這水太純了,你為什么把它放在地里?為什么不能直接上桌?’。”“我一直認(rèn)為,目前沒(méi)有任何法規(guī)允許我們這樣做。”他說(shuō),現(xiàn)在加州離最終確定它們更近了,這個(gè)點(diǎn)在地平線上出現(xiàn)了。”
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