國際回用水的應用實例研究

時間：2008-01-07 來源： 作者：

工業回用水
　　亞利桑那州的Palo Verde電站
　　鳳凰城的回用水用于Palo Verde電站的冷卻水。此電站位于鳳凰城西部55km處的Sonoran沙漠地帶，年平均降雨量為175mm。電站的產電量是3810兆瓦特�；赜盟�供給冷卻用水補給量大約為250,000 m3/天。
　　澳大利亞的Eraring電站
　　在澳大利亞，從Dora Creek污水處理廠來的回用水用泵抽升到悉尼北部100km處Macquarie湖邊的Eraring電站。在電站對水進行了微濾和反滲透膜的深度處理，從而達到了飲用水級別，然后在現有的脫鹽廠對水進一步處理，得到的純凈水用于鍋爐補給水為電站渦輪機提供蒸汽�；赜盟�取代了以往由城鎮供水系統供給的1百萬m3/年的飲用水（Cole & Deans 1994）。
　　鋼鐵生產
　　回用水供給鋼鐵廠以滿足不同處理過程中的用水，包括冷卻用水、焚燒爐溶渣的淬火和焦炭爐的淬火。對現有的澳大利亞Port Kembla鐵廠的回用水系統進行擴展，計劃水量至少達到35,000 m3/天。
　　煉油廠
　　在加利福尼亞Richmond的Chevron煉油廠，從市政水區來的回用水作為冷卻工藝用水。
　　新加坡的NEW用水
　　新加坡公用局計劃使用10,000 m3/天的回用水示范工程展示回用水的適用性，向高技術和半導體工業供給經深度處理達到高純度的水，處理方法采用微濾和反滲透的雙膜工藝再接紫外線消毒。據最新報道，處理的水量為45,000 m3/天的項目正在建造中。
回用水補給水資源
　　隨意的或無計劃的對水資源的補給是廣泛的，處理后的污水排放到河流和湖中，隨后河水和湖水用于飲用水供給，常見的有泰晤士河和萊因河的水量補給，從源頭到海洋之間出現多次的使用。在美國，環保局1980年對1246個供水系統所服務的人口超過25000的城鎮中的8千萬城鎮人口進行了調查研究，研究發現水源供水流量低時，有兩千六百萬人的供水中含有5～100%不等的處理后的污水。
　　在南非，回用水在協調需水和可利用原水之間的矛盾方面起著關鍵的作用。1956年的用水法要求除用于有益的回用目的外，處理后的污水要返回到原河流，為滿足此要求鼓勵引進高水平的處理方法。其結果是回用水成為許多河流基本流量的穩定組成部分。例如，現有回用水中的50%流入了Hsrtbeespoort水壩，而此水壩是給Pretoria和Jihhannesburg供水的（Odendaal 1998）。
　　加利福尼亞州的洛杉磯
　　自從1962年以來，洛杉磯縣衛生區利用回用水回灌地下飲用水層，回灌是通過Whittier Narrows滲水盆地實現的。在1978年，回用的水首先是對二級出水進行消毒，然后通過三級過濾的高級處理�；毓噙M地下水域的回用水的數量每年平均為盆地流入總水量的16% 。根據回灌的位置和含水層的特性，飲用水水井中的回用水占的比例為0～23% 。通過對獲得的大量數據的分析，加州的獨立科學小組得到的結論是Whittier Narrows的地下水回灌與通常采用的地表水供給一樣是安全的。
　　加利福尼亞州的Orange 縣
　　從1976年以來，Orange 縣的第21水廠生產57,000m3/天的達到飲用水的標準的回用水，在壓力的作用下，注入過量開采后的飲用水含水層以避免鹽水的入侵。通過對地下水長達15年之久的嚴格監控，Orange 縣還沒有發現地下水對公眾健康有影響。水廠目前已得到擴建，擴建后計劃產水量為200,000m3/天，使用雙膜處理工藝。
　　美國弗吉尼亞州的Upper Occaquan
　　在弗吉尼亞州，從Upper Occaquan再生水廠出來的回用水排放到42百萬m3的給北弗吉尼亞的一百萬人提供飲用水Upper Occaquan水庫。一般情況下，回用水占水庫總進水量的10～15%，在水庫中的停留時間是26天。再生水廠從起初的55,000m3/天的產水量擴大到現在的100,000m3/天，計劃要進一步擴展到200,000m3/天。
　　美國德克薩斯州的EI Paso
　　從1985年以來，德克薩斯州的EI Paso使用產水量為38,000m3/天的Fred Harvey再生水廠的回用水對Hueco Bolson飲用水含水層進行回灌。從EI Paso飲用水井抽取供水之前，回用水的停留時間大約是2年。還沒有發現對與人類健康相關的水質參數有不利影響，但是含水層的總溶解固體含量有所提高。
　　納米比亞的溫得和克
　　溫得和克是納米比亞的首府，位于納米比亞中心高地，處于喀拉哈里沙漠東部和納米比沙漠西部之間。離此最近的常年河流是距離為750km外的Kavango河。為了解決旱季嚴重缺水的問題，1968年在溫得和克建造了一座產量為4800m3/天的再生水廠。此水廠是世界上第一座飲用水的再生水廠。運行30年中，水廠一直穩定地生產出可接受的飲用水水質的回用水。經過幾次的擴建，水廠的現行的產水量已經達到21,000m3/天，采用的處理技術是雙膜過濾技術。
　　從1968年以來，回用水占溫得和克總供水量的4%。但是在旱季嚴重缺水的季節，回用水所占的比例可以達到31%。回用水配水之前同Goreangab水處理廠的處理后的水相混合，旱季時最大的混合比為1:1，1968年以來平均的混合比為1:3.5。從Goreangab水處理廠來的混合水再同來自幾個其他水源水庫的水相混合，所以通常情況下，回用水在任何時期和任何區域所占的最大比例是25%（Van der Merwe 1996）。

健康問題

美國供水協會（AWWA）頒布了如下的回用水政策。
　　首先，AWWA認為最好的可接受的水質的水應當滿足飲用水目的。采用回用水可以明顯減少對有限的傳統飲用水供水的需求。其次，AWWA鼓勵在把飲用水用于非飲用水目的的場所使用回用水。最后，AWWA說明當區域原水有限且回用水的水質相當于或者超過其他原水的水質時，AWWA不反對將回用水用于非直接飲用目的。這種情況下，回用水成為現有的水源的補充水源，但是應當對其進行相應的適當處理。各種水源的水質必須是衛生部門和水的用戶可接受的。
　　為了確保供水安全性，應當對飲用水水源進行密切監控。總的目標是回用水工程至少應該提供同傳統的供水工程一樣等級的保護公眾健康的水質。回用于飲用水的水質問題同任何飲用水供水工程相同。涉及的參數包括致病菌、有機物和無機物。由于回用水的來源是污水，所以處理技術必須能夠解決高度的微生物和化學污染問題。當缺乏回用于飲用水的專門標準時，工業上采用了"多級屏障"的方法確保用水的安全性和可靠性。多級處理單元或其他技術能夠去除或滅活涉及的每一種水質參數值，尤其對微生物指數更加有效。
　　1976年到1983年間，溫得和克進行了回用水的流行病學研究。還沒有發現癌癥或其他疾病的異常情況。使用回用水的地區腹瀉病的發病率并不比未使用的地區高。研究者用老鼠作了致癌性研究，還作了回用水的誘變分析，以及對魚進行了生物學監視，結果都為陰性。研究者的結論是使用回用水對人類健康不會有不利影響（Isaacson et al 1987）。
　　美國的丹佛市對水量為3800m3/天的飲用回用水示范設施進行了10年的實驗研究。試驗包括水的綜合測試和健康研究。結果表明飲用回用水采用的深度處理水工藝保證了供水的安全可靠性，能夠滿足美國現行的及提議的飲用水標準。研究發現回用水的水質比丹佛市目前的供水水質還好。研究者對回用水和現有的飲用供水作了整整兩年的慢性毒理性和致癌性研究，任一試樣均未顯示其生命期中有對健康不利的影響。研究者對回用水和現有的飲用供水還作了生殖研究，通過對兩代人的生殖研究表明使用這兩種水沒有不利影響。即使污染物的限定量減少了，研究者在任一水樣中還沒有發現生物體（細菌或病毒），也沒發現任何致病化合物（有機或無機）（Lauer 1996）。
　　美國的圣地亞哥市最近對補給飲用水供給的回用水進行了健康影響風險評價研究（HES）。HES對回用水和飲用水原水作了對比研究�；赜盟畯奶幱�Mission流域的Aqua Ⅱ（200m3）深度處理的再生水廠而來，飲用水原水是城市的Miramar飲用水處理廠的進水，此進水后來混合了位于San Pasquel的Aqua Ⅲ深度處理的再生水廠來的回用水。健康顧問委員會得出的結論是：使用Aqua Ⅱ的回用水作為原水供水所帶來的健康影響風險少于或者等于現有的城市原水供水（Oliveril & Eisenburg 1998）。

前景展望

國際性問題
　　盡管回用水計劃取得了成功，但是仍存在未解決的問題。即使回用目的相似，水質標準也有所不同。采用回用水作為飲用水補充供水是否安全仍處于爭論之中。此外，還沒有確定妨礙回用水使用的關鍵問題是什么，究竟是增加了費用還是影響了環境？
　　國際水協會的回用水小組是一個國際性的網絡組織，在世界范圍內一起工作，通過水的回用達到對水進行更加可持續的管理，目標是找到回用水需要解決的關鍵問題，以及為消除水回用的障礙所需采取的行動。關鍵問題包括：
　　·水的回用和可持續管理：項目決策中如何才能建立可持續性？
　　·不同的回用目的要求怎樣的回用水水質？
　　·如何才能解決淡水水源中有計劃的和無計劃的水循環的矛盾？
　　·實行者能保證水質和運行可靠性嗎？
　　·水回用的國際準則能得到發展嗎？
　　·采取怎樣的步驟才能提高公眾對水回用的理解？
　　·如何最好的利用專業知識和水回用的世界性團體對水實施可持續管理？

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