發(fā)展污水回用具有不可替代的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。如果把污水回用具備的減少污水排放、維護生態(tài)平衡、增強供水的穩定性和可靠性等社會(huì )效益和環(huán)境效益納入到成本計算之中，與其他拓展水源的方式相比，污水回用具有明顯的綜合效益優(yōu)勢。
處理污水成為城市發(fā)展不可避免的難題。在中國，治理污水的成本比偷偷排放污水的成本更高，以至于眾多企業(yè)都寧愿冒著(zhù)風(fēng)險偷偷排污，對附近居民的生活造成直接影響。那么，在美國，他們又是怎么處理污水的？
政府主導預處理項目
環(huán)境保護局的預處理條例為各個(gè)層級劃分了責任，包括聯(lián)邦、州、當地政府、企業(yè)和公眾。自1978年發(fā)布至今，條例內容經(jīng)歷了多次修訂。
與其他大多數聯(lián)邦和州政府主導實(shí)施的環(huán)境項目不同，預處理項目將最主要的責任分配給了各地政府。具體來(lái)說(shuō)，集中處理系統（公共污水處理廠(chǎng)）自身是該項目的首要管理機構。當公共污水處理系統制定的預處理計劃獲得批準后，它即被賦予管控工業(yè)用戶(hù)間接排放的權利，州政府或環(huán)保局審批預處理計劃的細節。
公共污水處理廠(chǎng)必須通過(guò)大量的準備工作才能獲得執行預處理計劃的許可，需要明確所有排入其處理系統的企業(yè)名和位置，辨明每家排污企業(yè)的污水性質(zhì)和污染物量，告知排污企業(yè)其預處理限值和要求，接收和分析企業(yè)的報告，取樣和測定企業(yè)污水，評估緊急控制方案的需求，按時(shí)檢查排污企業(yè)，調查不合規原因等。最為重要的是，公共污水處理廠(chǎng)必須采取公開(kāi)告知和公眾參與的形式來(lái)保證其運行的透明度。
即使污水處理廠(chǎng)被授權運行其預處理項目，州政府或環(huán)境保護局仍有監督項目執行和強制執法的責任。同時(shí)，所有的企業(yè)用戶(hù)都必須遵守預處理條例中的禁止條款，執行基于濃度或產(chǎn)量的標準限值。在可行的情況下，環(huán)境保護局優(yōu)先采用單位產(chǎn)品污染物排放限值，可以避免企業(yè)通過(guò)稀釋作用降低污染物濃度而不進(jìn)行實(shí)際處理的情況。
為設定排污許可證限值，公共污水處理廠(chǎng)首先應厘清所有排入其處理系統的企業(yè)，并辨明排入污染物的性質(zhì)和總量，進(jìn)而判斷哪些污染物可能導致“穿透”、“干擾”或污泥污染。
所謂“穿透”是指公共污水處理系統沒(méi)有能力處理某種污染物，從而使該污染物未經(jīng)任何轉化或降解就通過(guò)公共處理系統，直接排入通航水域。“干擾”是指污染物單獨或聯(lián)合排放破壞了公共污水處理系統的運行。
借助這些信息，污水處理廠(chǎng)進(jìn)行技術(shù)評估并確定其最大處理負荷，在該負荷下處理系統能夠接收所有許可企業(yè)的排污，同時(shí)保證處理廠(chǎng)自身合乎許可，避免“穿透”和“干擾”情況的發(fā)生。最大處理負荷扣除背景源排放量后，剩余的工業(yè)負荷進(jìn)行均分或按需分配給各企業(yè)。環(huán)境保護局為此提供充分的技術(shù)指導，協(xié)助公共污水處理廠(chǎng)開(kāi)展此項工作。
美國環(huán)保局的預處理標準根據潛在負面影響區分重點(diǎn)工業(yè)源和普通工業(yè)源，并分別對這兩類(lèi)排污者進(jìn)行監管。
污水回用日益廣泛
與此同時(shí)，回用水作為一種合法的替代水源，在美國正得到越來(lái)越廣泛的利用，成為城市水資源的重要組成部分。
發(fā)展污水回用具有不可替代的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。如果把污水回用具備的減少污水排放、維護生態(tài)平衡、增強供水的穩定性和可靠性等社會(huì )效益和環(huán)境效益納入到成本計算之中，與其他拓展水源的方式相比，污水回用具有明顯的綜合效益優(yōu)勢。
據美國國家工程院院士吉姆·李克介紹，美國產(chǎn)業(yè)化的污水回用設施建設的全面展開(kāi)，始于20世紀90年代初期。
“污水回用的成本因地而異。”吉姆·李克說(shuō)，“總體而言，原污水的污染程度越嚴重、輸送回用水的管網(wǎng)越長(cháng)，污水回用的成本就越高。其中，管網(wǎng)投資是污水回用成本的主要組成部分，通常占污水回用總投資的60%左右。”
目前，美國城鎮污水回用廠(chǎng)供應工商業(yè)用戶(hù)和居民家庭使用的回用水，一般按供水價(jià)的50%—75%收取回用水價(jià)。
美國城鎮污水回用的用途十分廣泛，包括非飲用用途的直接利用和飲用用途的間接利用。從回用水的使用構成上看，農作物灌溉、回灌地下水、景觀(guān)與生態(tài)環(huán)境用水以及工業(yè)用水，是目前美國城鎮污水回用最主要的幾項用途。關(guān)于回用水的比例，吉姆·李克舉例說(shuō)：“位于美國圣何塞的污水處理廠(chǎng)，回用水的比例可占到60%左右。”
來(lái)自加州的統計數據顯示，全部回用水總量中，約32%用于農業(yè)灌溉，27%用于回灌地下水，17%用于綠化灌溉，7%用于工業(yè)生產(chǎn)，3%用于補充地表徑流、營(yíng)造濕地和休閑娛樂(lè )水面等景觀(guān)生態(tài)用水，1%用于屏蔽海水入侵，其余13%用于城鎮公共建筑和居民家庭的多種非飲用用途，包括沖廁、洗車(chē)、街道清洗、建筑物的衛生保潔、非食品和非飲食用具的洗滌等。
美國正將污水處理為飲用水
眾所周知，城市中消耗的清潔水中大約有一半流入到污水管網(wǎng)進(jìn)而進(jìn)入污水處理廠(chǎng)，然后進(jìn)行處理返回到自然環(huán)境。傳統的污水處理廠(chǎng)設計成將污水處理到一定的標準，然后排入自然水體，確保不會(huì )影響環(huán)境或對公眾健康帶來(lái)影響。
在許多地方，充足的淡水供應越來(lái)越難，水資源的缺乏迫使城市進(jìn)行長(cháng)距離的調水，能耗非常之高。例如洛杉磯要進(jìn)行大量的調水滿(mǎn)足城市的所需。一個(gè)替代的選擇是將污水處理廠(chǎng)排放的出水進(jìn)一步處理到適合飲用的水平。
將市政污水處理廠(chǎng)的出水處理到飲用水平不是什么新的理念。間接飲用的方式已經(jīng)在世界多地有所嘗試，例如新加坡的NEWater項目，污水處理廠(chǎng)的出水進(jìn)行一系列的高級處理，達到NEWater的要求標準，之后進(jìn)入自然水庫，達到間接飲用的目的。
間接飲用作為一種重要的供水手段已經(jīng)使用了數十年，現在直接飲用的理念在美國正受到越來(lái)越廣泛的重視。直接飲用與間接飲用有很大的不同，處理后的水不是排放到自然水體，而是直接進(jìn)入供水管網(wǎng)。直到現在，世界上只有一個(gè)直接飲用的再生水工程，這座再生水廠(chǎng)位于納米比亞的溫得和克，從1968年起就已經(jīng)運行。但是自從2011年后，在美國新墨西哥州、德克薩斯州的一些地方已經(jīng)在考慮直接飲用。
更引人注目的是，在一些大城市，如圣迭戈、洛杉磯、薩克拉門(mén)托正在考慮發(fā)展再生水的直接飲用項目以滿(mǎn)足未來(lái)對供水的要求。這促使了美國水工業(yè)的一系列研究項目，包括如何提高處理的可靠性、保障公眾健康以及心理可接受。
直接飲用的一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)是供水接近于用戶(hù)，無(wú)需遠距離調水。這種優(yōu)點(diǎn)是間接飲用所不具備的，間接飲用往往需要長(cháng)距離將水輸往水庫進(jìn)行存儲，長(cháng)距離的泵送需要非常高的能耗。
一個(gè)例子是德克薩斯州的大斯普林地區，當地是嚴重的干旱，泵送飲用水是從距離100公里外的一個(gè)小型水庫，直接飲用的能耗需求完全可以通過(guò)節省遠距離泵送的能耗而彌補。
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