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加州計劃將污水轉化為飲用水
(時間:2023/8/3 18:19:09)

  根據州水務官員公布的擬議規則,加州人可以飲用高度凈化的污水,這些污水首次通過管道直接進入飲用水供應。
  60多年來,這個干旱多發的州一直在使用循環水來增加其稀缺的供水,但目前的法規要求它在流入水龍頭之前,必須先在水庫或含水層中進行一次蓄水。
  根據州法律的規定,在廢水通過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,需要進行廣泛的處理和監測。
  在抽水馬桶和水龍頭之間,設計了一系列步驟來去除污水經過傳統的一級、二級甚至三級處理后殘留在污水中的化學物質和病原體。
  這樣水充滿臭氧,被細菌咀嚼,需要通過活性炭過濾,在高壓下多次通過反滲透膜,用過氧化氫等氧化劑清洗,并用高強度紫外線照射。被過濾掉的有價值的礦物質,如鈣,會被恢復。最后,廢水要經過目前所有飲用水都要經過的常規處理。
  加州飲用水部門負責人Darrin Polhemus說,“老實說,這將是周圍最干凈的飲用水,”該州飲用水司副司長Darrin Polhemus說。
  經過十多年的醞釀,62頁的擬議規則并沒有在衛生或水利專家中引發太多爭論。一個工程和水質科學家小組認為早期版本的法規保護了公眾健康,盡管他們擔心處理過程會耗費大量能源。
  南加州大學土木與環境工程助理教授Daniel McCurry說:“我會毫不猶豫地喝一輩子這種水。”
  預計這種水將比進口水更貴,但隨著氣候變化的持續,也為加州提供了更可再生、更可靠的供水。大多數經過處理的污水——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日發布的規則草案在最終確定之前,仍面臨著公眾評論、聽證會和另一個專家小組的同行評審的挑戰。法律要求州水資源控制委員會在12月底前對其進行投票,但如有必要,他們可以延長最后期限,可能會在明年4月生效,這種水需要很多年才能到達人們的水龍頭。
  南加州大都會水務區的水處理經理Heather Collins表示,這些規定將使該水區更確定如何與洛杉磯縣衛生區設計一個耗資數十億美元的大型水回收項目。該水區進口的水供應給1900萬南加州人。
  這項名為“純凈水南加州”的聯合行動已經從加州獲得了8000萬美元。該項目的第一階段可能在2032年前完成,預計每天將生產約1.15億加侖的再生水,足夠38.5萬個南加州家庭使用。
  大部分計劃用于補充當地水務機構的地下水儲備,但約20%可以添加到大都會現有進口水處理廠上游的飲用水供應中。
  Collins說,“我們很興奮。這有助于更好地告知我們的項目需要包括什么,這樣我們就可以為我們在南加州的機構提供耐氣候的供應。”
  新規定出臺之際,無休止的干旱使加州的供水商爭相尋找新的水源,比如凈化污水。2021年,加州人使用了約73.2萬英畝英尺的再生水,相當于約260萬戶家庭的使用量,盡管其中大部分用于非飲用目的,如灌溉景觀、高爾夫球場和作物。
  去年,加州州長紐森呼吁到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,在我們的方法方面更加足智多謀。”
  一些回收水已經被用于補充提供飲用水的地下存水庫,這一過程被稱為間接飲用水再利用,始于20世紀60年代的洛杉磯和橙縣。但供水機構必須有一個干凈方便的地方來儲存昂貴的、高度凈化的水。McCurry說:“你不想把你花了這么多精力清理的回收廢水注入一個骯臟、污染的含水層,只是為了再次破壞它。”
  為了擴大這些用途,2010年,州立法者責成水務委員會調查將再生水直接添加到公共供水系統或水處理廠上游的可能性。2017年,他們設定了在2023年底前制定法規的最后期限。
  加利福尼亞不會是第一個;科羅拉多州已經有了相關規定,2013年在德州建造了全國第一座直接飲用水再利用工廠。佛羅里達州和亞利桑那州正在制定規則。
  然而,專門從事水處理的環境工程咨詢公司Carollo Engineers的水再利用首席技術專家Andrew Salveson表示,加州全州的規定預計將是最嚴格的。
  他說,“他們比其他任何地方都更保守。我并不是在批評。在加州,因為我們正處于(直接飲用水再利用)實施的早期,他們正在采取謹慎和保守的措施。”
  清除病毒和化學物質
  沖洗廁所、旋轉水槽、從工業設施流出和從農田流出的水充滿了病毒、寄生蟲和其他病原體,這些病原體會讓人生病。化學品也會污染這些污水,從工業用全氟“永久化學品”到尿液中排出的藥物,無所不包。繞過地下水儲存庫或水庫,將凈化后的污水直接排入管道,這意味著誤差較小。
  新規定將加強對病原體的限制,要求清除99.9999%以上的腹瀉病毒和某些寄生蟲。此外,還設計了一系列方法來分解化學污染物,如抗癲癇藥物、止痛藥、抗抑郁藥和其他藥物。藥物可以繞過傳統的污水處理,因此在回收的污水和地下水中濃度較低。
  McCurry說,增加的技術有助于洗去藥品,因此“背靠背”使用這些技術會帶來大量冗余”。“如果你試圖在其中一種植物的產品水中測量它,你能想到的任何藥物都會低于檢測極限。”
  新規定要求進行廣泛的監測,以確保治療有效。一些對嬰兒和幼兒有危險的有害化學物質,如鉛和硝酸鹽,將每周進行一次檢測;其他,每月進行一次檢測。供水商還必須在污水處理之前對其進行監測,以發現任何可能表明非法傾倒或泄漏的化學物質。
  水務委員會的Polhemus說:“我們認為我們在處理過程中已經涵蓋了化學類別,所以我們正在清除我們甚至不知道存在的材料。”
  加州水資源回收貿易協會WateReuse California的董事總經理Jennifer West表示,她很高興最終看到加州的規定,盡管她希望加州能為供水商提供更大的靈活性,讓他們在技術變化時改變一套處理方法。
  圣地亞哥州立大學環境健康名譽教授Richard Gersberg表示,他支持使用經過高度處理的廢水作為飲用水。但他建議,加州資助長期研究,將飲用這種水的人與飲用水來自其他來源(如河流)的人的健康影響進行比較,他說,“這可能會更糟。可能會。”
  Gersberg說,考慮到不斷使用的大量且不斷變化的化學品混合物,“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……我們至少應該花一點錢。”
  誰將是第一個?
  所有這些處理和監測可能都很昂貴,這就是為什么Polhemus預計其主要局限于產生大量廢水的大城市地區,如洛杉磯縣。發言人Rebecca Kimitch表示,大都會水務區對該項目的34億美元建設預算可以追溯到2018年,自那以后可能還會增加。
  Polhemus說,對于中小型社區來說,“它不會以小規模的形式出現。”
  橙縣水務區長期以來一直是凈化再生水的領導者,該區得出的結論是,將再生水直接輸送給客戶也不適合他們,因為他們已經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營費用”。“當地水務機構目前已準備就緒,可以繼續使用橙縣地下水盆地以低成本向我們服務區的客戶供應飲用水。”
  然而,對于硅谷等其他地區來說,隨著氣候變化州的供應繼續減少,這些成本可能是值得的。
  圣塔克拉拉山谷供水區供水部門的助理官員Kirsten Struve說:“目前,這比我們在干旱期間進口的水還要貴。但誰知道未來會發生什么呢?”圣塔克拉拉山谷水務區為大約200萬人提供服務。“這就是我們需要做好準備的原因。”
  圣塔克拉拉水務局,即Valley water,正計劃在Palo Alto開展一個耗資12億美元的項目,每天生產約1000萬加侖的水用于地下水補給,但Struve表示,她希望該工廠未來也能用于直接飲用水再利用。
  這些規定的出臺時間也與Monterey半島蒙特利一號水域的規劃現實相矛盾。該公用事業公司總經理Paul Sciuto表示,3年來,該公司一直在向海濱含水層注入凈化廢水,為當地產生了約三分之一的供水量。Sciuto表示,該公司正在努力在2025年前擴大該項目。
  他說:“我的問題是,‘這水太純了,你為什么把它放在地里?為什么不能直接上桌?’。”“我一直認為,目前沒有任何法規允許我們這樣做。”他說,現在加州離最終確定它們更近了,這個點在地平線上出現了。”


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