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 | Water Tech creates innovative solutions using a core set of technologies — like membrane bioreactors (MBRs), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), reverse osmosis (RO), activated carbon, ozone and biofiltration, and ultraviolet disinfection (UV) — to support its clients at every stage of the continuum.

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

Market Development Manager, Veolia | Water Tech

Stephen is a Market Development Manager at Veolia | Water Tech with over 16 years of experience in the water and wastewater treatment market. In his current role, he is focused on the development of new and existing markets.  One key focus area being Water Reuse. Prior to this, he was the Membrane Bioreactor (MBR) product manager focused on the technical and commercial guidance for MBR technology and the development and commercialization of new technologies for wastewater treatment. Stephen graduated from McGill University in Montreal, Canada with a Bachelor’s degree in Chemical Engineering.