污水处理及回收

鉴于人体由 60-70% 的水组成，构成我们重要器官的水所占比例更高，例如血液由 94% 的水组成，我们的身体需要水来保持健康和水分，以进行细胞活动，并消除毒素和废物。水是地球的命脉，对我们的生存至关重要。然而，它是一种有限的资源。

全球人口持续增长，据估计每周新增 150 万城市人口，预计到 2025 年将达到 80 亿。世界许多地区已经面临极度缺水，我们如何期望在一个也变得更热、更干燥、缺水迅速成为常态的世界中满足不断增长的人口对水的需求？

改善水安全的一种可持续解决方案是回收水，包括污水废水，并对其进行处理，以便将其重新用于非饮用水和饮用水应用。回收废水再利用有几个好处。首先，它提供了一种不依赖于气候/降雨的水源。这一点至关重要，因为这意味着无论在何处实施，无论气候和降雨模式如何，无论何时用水，我们都能够获得可持续的水源。许多城市中心已经建立了收集系统，在某些情况下还拥有可以轻松升级的处理设施。与海水淡化相比，这使其成为一种具有成本效益且相对容易获得的选择，海水淡化价格昂贵且通常仅适用于沿海城市。回收废水还具有环境健康益处，因为它减少或消除了与废水排放相关的环境影响。例如，当废水被转移进行进一步处理而不是排放到河流、水体或海洋中时，暴露于有害病原体或水生系统的营养负荷——这可能导致藻类大量繁殖和海洋死区——会减少。

虽然将回收废水用于非饮用水已被广泛接受，但将回收废水用作饮用水源则更具争议性。公众对将废水回收成饮用水的安全性的看法因知识和理解水平而异。但值得注意的是，目前的废水处理技术能够使回收的废水清洁并安全饮用。处理水平（二级、三级、高级）取决于水的再利用应用，饮用水经过高级处理，涉及在每个阶段使用各种水处理技术的多个处理阶段。

回收用于非饮用水用途

已回收用于非饮用水用途（灌溉和 A 类再利用）的废水可用于草坪和景观灌溉、粮食作物灌溉、消防以及为厕所冲水供水的双管系统等应用、洗车和花园使用。虽然 A 类水经过初级、二级和三级处理以去除污染物和病原体以使其安全用于上述应用，但它没有经过深度处理，因此用作饮用水是不安全的。

间接饮用

已回收用于间接饮用水的废水是有效的三级处理废水，已使用先进的水处理技术进一步处理。经过深度处理后，将其排放到地下水盆地或地表水库等天然淡水源中，与天然淡水混合。回收用于间接便携式用途的废水通常用于补充地下含水层和/或增加地表水储存量，在经过进一步处理以满足饮用水标准后，可用作饮用水源。

直接饮用

用于直接移动使用的再生废水也是经过深度处理以进一步提高质量的三级处理废水。然而，它不是排入地下水盆地或地表水库，而是在现场使用先进的生物、化学和物理废水处理技术进行更严格的处理，然后直接输送到配水管网，或者直接输送到水源地处理设施进行进一步处理，使其可以安全饮用。

进入水处理厂的原水可能含有动物粪便和尿液、死生物和其他有机物，以及可能对我们的健康构成威胁的各种有害污染物，例如病原体、化学物质和重金属。饮用水经过严格的水处理过程，以确保去除有害污染物，使消费者可以安全饮用。为确保提供给家庭的水符合澳大利亚饮用水指南中规定的严格标准，饮用水处理设施采用最先进的水过滤技术，这些技术通常专门设计用于去除源水中的污染物设施对待。因此，将获得回收废水作为水源的水处理设施将经过专门设计，以便能够去除通常与该水源相关的污染物。

技术与应用

回收废水再利用的最大潜力在于间接便携式再利用 (IPR) 应用。使用回收废水补充地下水或补充淡水水库是缓解水资源短缺的自然且可持续的解决方案，而且不依赖于降雨。由于废水并不短缺，因此对于寻求增强对气候变化影响的适应力的缺水地区来说，这是一种特别有吸引力的水资源管理战略。

先进的废水处理技术——目前包括反渗透、超滤和紫外线消毒——能够去除化学污染物和病原微生物，确保再生水质量高，符合澳大利亚饮用水准则。然而，由于它们往往相对昂贵，因此越来越需要开发新的具有成本效益的城市废水处理技术。

地方和全球废水回收计划

有许多很好的例子可以说明世界各地的城市如何通过回收废水以直接和间接饮用再利用来解决水安全问题。

纳米比亚是废水回收利用领域的全球先驱，早在 50 多年前的 1968 年就在该国首都温得和克开设了 Goreangab 废水处理厂。该废水处理厂将温得和克 30 万居民产生的废水转化为安全饮用水，帮助解决生活在被沙漠包围的城市中的居民的用水需求。

在当地，WaterCorp 在珀斯的地下水补充计划正在澳大利亚率先开展废水回收利用。第一次试验和公共教育于 2010 年正式开始。该计划于 2017 年开始用回收废水对珀斯的深层地下含水层进行补给，目标是到 2060 年用补给的地下水满足珀斯 20% 的用水需求。作为一个缺水的城市，超过珀斯拥有 200 万人口，最终希望将其产生的所有污水进行循环利用，并利用这些再生水来补充其地下水供应以备将来使用，以努力改善其水安全并使其更能适应气候变化。

澳大利亚城市利用再生水改善用水安全的另一个很好的例子是南澳大利亚的索尔兹伯里，该城市向莫森湖区 4,000 户家庭的 10,000 名居民以及在该城市工作的 6,000 名员工供应了再生废水和雨水的混合物。当地企业和教育机构的 7,500 名学生。自实施以来，Mawson Lakes 的饮用水使用量减少了 50%（与阿德莱德平均水平相比），每年可节省 800 兆升（相当于 80 万立方米或 8 亿升）饮用水。

同样重要的是要注意，废水回收利用的潜力不仅限于城市。在偏远地区回收废水和提供饮用水可能很棘手。一个模块化的“即插即用”废水处理厂，例如安装在南极洲戴维斯研究站的那个，为现场处理废水提供了一种具有成本效益的移动解决方案，并且还有可能提供安全饮用水源在偏远地区。

然而，虽然上述例子说明了废水循环利用的好处，但世界上一些缺水地区的政府，包括澳大利亚和新西兰，并没有接受这一概念。回收废水以增加饮用水供应是一个有点争议的问题，主要是因为公众对饮用基本上是回收污水的看法。许多消费者对接触霍乱或其他导致水传播疾病的有害病原体等污染物表示担忧。但这些担忧有根据吗？

我们都生活在下游

虽然我们可能会觉得饮用回收废水的想法相当恶心，但严酷的现实是地球上所有的水都在不断循环，这就是所谓的水循环或水文循环。许多城镇将处理过的废水排放到河流和溪流中，这些河流和溪流向下游流动，最终流入湖泊或水坝，为下游的居民提供饮用水。随着上游人口的增加，排入河流的污水处理量可能会增加。这意味着生活在废水排放口下游的任何人都将有效地饮用回收废水。然而，由于废水在污水处理厂经过多级处理，然后被排放入河的河水稀释，然后在饮用水处理厂进一步处理以达到饮用水标准，因此存在以下风险：接触致病污染物的可能性很小。

所以不管水源是来自上游还是地下水，我们都在不断地饮用某种形状或形式的再生水。废水回收计划只是使用最先进的水处理技术加快这一过程，使安全的水随时可供人类消费。上述废水回收计划只是世界各地许多再生水计划的几个例子，这些计划已被证明可以提供安全、可持续的供水，以解决当地的水资源短缺问题，并帮助满足日益增长的用水需求。

随着人口及其对水的需求稳步增加，水成为越来越稀缺的商品，气候变化的影响进一步加剧，回收废水以提供灌溉农作物的水源以及安全饮用水的来源可能是在水资源供不应求的世界上，这是确保水和粮食安全的唯一解决方案。

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