水回用促进可持续性

重复用水可以节约能源、金钱和资源。 探索非膜处理工艺,以实现项目的成本效益。

 

由于人口增长、城市化、农业生产扩大和气候变化,世界面临着严重的水资源危机。 这些因素造成了大量的用水需求,超出了当地和区域的供水能力。

因此,经过处理的废水在全球范围内得到间接再利用,以补充作为我们饮用水源的快速枯竭的池塘、河流和湖泊。 要确保为人类消费和其他用途提供可靠、可持续的供水,回收利用水资源至关重要。

本文是 “再生水 “三部曲系列的第一部分。 本系列的第二部分将介绍直接饮用水回用,第三部分将介绍间接饮用水回用。

为什么要重复用水

当出现以下情况时,对水回用的需求尤为明显:

中水回用促进可持续发展
 

再生水的类型和处理工艺

再生水是在紫外线或化学处理之前,采用 ENR 与三级过滤器、微滤或超滤、纳米或反渗透以及生物过滤等工艺对城市污水进行先进处理的结果。 经过处理的水既可以排放到环境中的蓄水池(间接饮用水回用),也可以在处理前或处理后直接混入饮用水分配系统(直接饮用水回用)。

指导方针与挑战

虽然没有具体的联邦准则对饮用水再利用进行规范,但再生水必须安全地满足美国环保局在《安全饮用水法案》(SDWA)中规定的饮用水要求。 废水处理后,必须去除残留的微生物和化学成分,才能供饮用。 因此,必须对废水进行先进的处理,才能保证水的安全(IPR 或 DPR)。

大多数 IPR 项目涉及土壤含水层处理 (SAT) 或先进废水处理 (AWT)。 然而,DPR 项目并不依赖于 SAT,而是利用先进的水处理技术。 在完整的高级处理过程中,重要的预处理步骤包括微滤/超滤(MF/UF)以及高级氧化工艺(AOP)或纳滤/反渗透(NF/RO)等昂贵的工艺,然后再进行处理。

连带费用

任何回用水项目的相关成本都包括资本成本,如结构、土建、电气、仪器仪表和控制、其他支持系统以及场外成本(用于输送原水和处理过的水)。 微滤和反渗透占资本成本的最大部分。

运营和维护成本包括人工、设备维修/维护等固定成本,以及化学品、电力、紫外线灯更换、滤芯过滤器更换和浓缩物处理等其他可变费用。

根据水回用研究基金会(WRRF)2014 年的一项研究,采用非膜处理技术的工厂成本最低。 这些电厂在流量较高时(>20 MGD)也能显示出规模经济效益。 此外,反渗透浓缩物的处理和处置也会使一个完全先进的处理厂的运营成本增加一倍。

 

结论

回用水项目的成本取决于多个变量,包括应用类型、原水成本、采用的处理方法、建造的工厂设施、年出水量以及运营费用(电力、人员、化学品)。 非膜处理工艺总体上可能更具成本效益。 在规划项目时,这应该是一个优先事项。 中水回用有多种好处,包括减少用水量、降低能耗、减少废水排放和减轻对淡水资源的压力。


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Nuvonic
日期 04/08/2023

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