Veolia水务技术与方案

如何通过水回用应对全球水资源短缺

Stephen Katz
| 2024年3月22日 |
世界水日
回用
全球短缺
连续性

多年来,水资源短缺一直是一项全球性问题,而且该危机正在迅速恶化。这一宝贵资源不仅对维持人类身体当中的水分至关重要,对农业、工业与环境也有着非凡的意义。当下,世界各地的局势都已接近危机水平。根据二月份的一份政府报告,墨西哥约有60%的地区正在经历中度至异常干旱,墨西哥城90%的地区处于严重干旱状态。专家推测,该市可能会在未来几个月内断水。

这不是一项个例,类似的情况在世界各地的城市与社区中不断出现。世界野生动物联合会报告称,到明年,全球66%的人口可能面临缺水问题,缺水每年威胁着58万亿美元的经济价值

值此世界水日之际,我们需要了解形势的紧迫性,并开始采取行动。今年的世界水日主题是“以水促和平”——水可以成为开启世界稳定与繁荣的关键,尤其是在这一资源日益稀缺的情况下。致力于生态转型,是令这个星球变得更加宜居的最强推动力。利用已经拥有的技术、知识和经验,我们可以将水回用作为应对这一日益严峻威胁的工具。

气候变化之外:水资源短缺的原因

危及水源的因素比人们想象的要复杂得多。其中,气候变化当然首当其冲——联合国表示,全球变暖导致的气温每升高1°C,可再生水资源就会减少20%——但这并不是全部原因。

还有另外几个导致水资源短缺的原因,影响了充足的淡水供应,例如人口增长、城市化以及农业和工业需求的增加。根据经济合作与发展组织的数据,为我们提供食物的农业占全球用水量的70%。在许多地区,地下水的枯竭速度超过补充速度也导致了短缺。除此之外,水源遭到污染也加剧了这一问题。

如何通过连续性水循环利用发起反击

大规模水回用有助于保护地球的天然水资源,创造支持当地环境的解决方案,并产生可持续的淡水供应。

水回用是一项遵循连续性的工具,能使社区和组织有条不紊地规划基础设施的发展,并建立一个可以根据当地需求进行扩展的基础,以提高未来的水资源可用性。从本质上讲,所有的水都是循环使用的,但水的质量和处理水平决定了回收后的水被用于各种不同用途。以正确的理论与技术为基础,当下已经可以通过对废水进行处理将回收后的水用作非饮用水;未来,通过对处理流程进行调整,还可以将回收后的水直接用作饮用水。

Veolia水务技术与方案利用一整套核心技术打造创新性解决方案,在连续流程的各个阶段为客户提供支持。这些技术包括:膜生物反应器(MBR)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、活性炭、臭氧和生物过滤,以及紫外线消毒(UV)。

让我们来深入探讨一下这个连续流程的四个阶段,并了解Veolia如何为每个阶段提供帮助。

减少污染和对敏感环境的排放

Broad Run水回收设施的建设旨在为劳登县提供额外的废水处理能力,以达到1100万加仑/天(MGD)的废水处理量。该设施结合了增强的营养物去除工艺和凝结剂添加,作为生物除磷、膜生物反应器、活性炭后处理和紫外线消毒的补充,以确保处理后的水质达到许可限制。设施排出的污水流入波托马克河的支流布罗德河,最终汇入切萨皮克湾。由于地处切萨皮克湾流域内,靠近下游的饮用水取水口,因此该设施排放的废水必须符合非常严格的排放要求。该系统还能连接当地商业客户来回收废水,这些客户可将处理后的水用于冷却、灌溉、洒水灭火和冲厕。

Veolia通过解决方案兑现环保承诺的另一个例子是最近的加州野火。席卷加利福尼亚州马里布的伍尔西野火烧毁了近97,000英亩的土地,并摧毁了超过1,600座建筑物,其中包括为马里布市康复中心服务的废水处理厂。由于处理厂无法工作,导致康复中心在大火平息后无法运营。该中心需要一项临时性废水处理解决方案,同时设计并建造一个永久性替代工厂。

Veolia交付了采用ZeeWeed*超滤膜的移动式膜生物反应器(MBR)系统,处理量达到26,000加仑/天。这种紧凑、随时可用的系统以生物方式处理废水,并使用浸没式中空纤维膜过滤掉悬浮固体,与传统工厂相比,需要的能源和化学品更少。Veolia的移动式MBR与现有基础设施无缝集成,并在60天内获得批准,满足了所有排放限制要求,使当地居民能够在灾后快速重返家园。

先进的污染控制和回收利用

位于萨斯喀彻温省里贾纳的Federated Co-operatives Limited合作炼油厂(CRC)是该市最大的淡水用户之一。该炼油厂重视环境保护,承诺在30%的运营扩张中实施20000万美元的大型环保项目。该项目需要建造一个先进的废水处理设施,以去除固体、油、酚、氮化合物、有机物和其他污染物。此外,炼油厂还希望对处理过的水进行脱盐以用于蒸汽生产,消除废水池中挥发性有机化合物的释放,并增加/加速使用经过市政设施处理后的废水。

Veolia将ZeeWeed* MBR与高pH值RO优化预处理和独特分离(OPUS®)技术相结合,为CRC五阶段废水处理解决方案的各个部分提供了设计、建造和调试服务。Veolia的解决方案消除了全部废水排放,为炼油厂的蒸汽设备回收了大部分废水,并使CRC的淡水需求减少了28%,相当于里贾纳约3,100户家庭每年的使用量。除此之外,废水池中挥发性有机物的排放也得到降低,大大减少了CRC的环境足迹。由于该项目的结果影响深远,Global Water Intelligence于2017年将其评为“年度工业用水项目”。

非饮用水回收

位于中东地区的科威特是全世界最缺水的地区,当地在应对水资源压力和满足人口需求方面面临挑战——其2011年到2021年的人口增长超过了100万。该国没有永久性河流或湖泊,由于连续抽水超过补给率,当地有限的地下水供应在数量和质量上都在恶化。因此,该国需要开发新的水源,以摆脱对海水淡化的依赖。

包括Veolia在内的企业集团成立于2001年,负责设计、建造、拥有、运营和维护处理量近10000万加仑/天(MGD)的苏莱比亚废水处理厂。在最初启动后的几年里,该设施得到进一步扩展,处理量增加了60 MGD,使其总处理能力达到了160 MGD。Veolia通过UF和RO膜的结合使用,为这个基于膜的全球最大水回用项目提供支持。该设施的再生水支撑着科威特的所有乳制品和蔬菜种植业务,是中东地区水回用的标杆。

淡水增强

圣莫尼卡市的可持续性水务基础设施项目(SWIP)旨在为该市建立安全、抗旱的供水,为可持续性水务基础设施树立了前所未有的高标准。作为洛杉矶以西的沿海城市,圣莫尼卡具有独特的优势,可以同时解决两个问题:满足超过93,000名居民和2,700户商家的日常用水需求,并增加当地的地下水供应。

Veolia使用LEAPmbr*系统,帮助该市构建了一个真正具有突破性的解决方案——加州首个地下先进废水处理设施SWIP。MBR的流出物通过滤芯式过滤、反渗透、紫外线和游离氯消毒进行进一步处理。SWIP通过三个创新性项目元素共同回收废水和收集雨水,每年可生产多达1,690英亩-英尺经过先进回收处理的水,约占圣莫尼卡供水量的10%,减少了对进口供水的依赖。

Veolia如何应对全球性缺水问题

开发水回用与处理方面的创新技术和解决方案,是Veolia团队的工作核心。我们可以通过创造可持续性成果来满足您的行业、地区和社区需求,优化天然水资源的使用,并减少人类对环境造成的压力。

当下做出的决定,将显著影响社区在水回用连续流程中灵活调整的能力。作为一个社区,我们需要对可持续性解决方案进行更多投资,升级法规,把保护水资源作为头等要务。

联系我们的专家团队,为您最棘手的水资源挑战寻找解决方案。

关于作者

Stephen Katz

Veolia水务技术与方案市场开发经理

Stephen是Veolia水务技术与方案的市场开发经理,在水和废水处理市场拥有超过16年的经验。在目前的职位上,他专注于开发新的和现有的市场,其中一个重点关注领域是水的再利用。在此之前,他作为膜生物反应器 (MBR) 产品经理,专注于MBR技术的技术和商业指导,以及废水处理新技术的开发和商业化。Stephen毕业于加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学,并获得了化学工程学士学位。