水的循環,再利用和回收的利與弊

水循環,也被稱為水的回收或再利用,可能有許多潛在的好處。

然而,這也可能有一些潛在的缺點。

在下麵的指南中,我們列出並解釋了水循環的潛在優點和缺點。

總結-水的循環利用、再利用和回收的潛在優點和缺點

首先,什麼是水循環?

我們將在一起一個單獨的指南概述了什麼是水的回收和再利用,以及其他重要的方麵

潛在的優點

不同類型的水可以循環利用

水的循環利用可以被認為是廢物循環利用的一種形式

再生水可以用於不同的最終用途,也可以流向不同的最終收件人

已經在全世界廣泛使用

人們已經在飲用處理過的廢水或各種形式的循環水

在一些工廠,水可以大量回收

可能比其他水源對降雨和氣候的依賴更少

可能是幹旱和炎熱氣候的好水源

淡水資源可能是一種可持續管理的方法嗎

可能在幫助充能或補充地下含水層中發揮作用

這可能是城市供水管理可持續戰略的一部分嗎

可能有助於解決一些具體的全球水問題

是否有助於間接解決其他全球問題

可能會讓地區對供水有更多控製

一些國家有“循環水”或“安全水”的法規或立法,以確保循環水的安全和質量

一些報告表明,迄今為止,經過標準處理的循環水還沒有出現人類健康問題

是否比其他供水方式更可靠、更一致

再生水可以直接或間接地供應回供水係統

未來廢水回收的潛力可能非常大

一些水資源專家支持水的循環利用

水可以在中央處理廠或現場回收

分散的水回收站可以節約水、能源和金錢

循環水可能有幾個環境效益

可能比脫鹽和其他水源使用更少的能源

從長遠來看,循環用水的成本可能會趨於平均

在某些方麵可能比海水淡化更經濟

一些報告指出,水循環的成本並不比進口水高

針對特定用途回收和再利用特定類型的廢水有其獨特的好處

廢水回收利用可能能夠與其他一些行業整體合作

一些內陸社區可能從海水淡化麵臨挑戰的水循環利用中受益

潛在的缺點

與其他水源相比,再生水的生產成本是昂貴的

建立和建設的資本成本可能非常昂貴

有時不得不補貼和銷售低於實際供應成本

企業廢水回用可能存在成本挑戰和其他挑戰

是否需要自己的專用基礎設施和管道係統

能否承擔一些商業風險,並存在經濟可行性方麵的擔憂

不是所有的再生水都可以用作飲用水或其他特定用途

公眾可能對使用或消費再生水持懷疑態度

在一些地區,飲用水可能存在製度或監管障礙

一些地區可能對特定類型的水循環沒有足夠的規定

一些發展中國家可能以不安全的方式重複使用水

一些汙水處理廠不能去除廢水中的所有汙染物,因此可能成為水汙染的來源

在手術和治療階段可能會有困難

專門用於灌溉的再生廢水可能有幾個潛在的風險

將再生廢水用於灌溉可能會有風險

中央水處理廠到農場的距離有時太遠了

可能有一些關鍵因素會影響未來水循環的使用和利用

一些城市在實施水循環利用方麵遇到了問題

*請注意

本指南中列出的優缺點隻是一般的優缺點。

水的回收、再利用和回收的潛在優點

不同類型的廢水可以回收利用

如城市廢水、工業廢水和冷卻用水、雨水、農業徑流等。

水的循環利用可以被認為是廢物循環利用的一種形式

上麵提到的一些水類型被認為是廢物,因此,水的回收可以被認為是廢物回收的一種形式。

因為它可以利用廢物,水的循環利用也可能有助於更多的循環經濟。

再生水可以用於不同的最終用途,也可以流向不同的最終收件人

最終用途的例子可能包括:

——飲用水

-非飲用水灌溉(農場和森林)

-工業用非飲用水(例如發電廠和工廠的洗滌和冷卻用水)

-家中使用的非飲用水(如衝廁所、其他家庭用水)

- - - - - -地下水補給

-環境水流及濕地

最終收件人的例子可能包括:

——房屋

——企業

——公共服務

——農場

已經在全世界廣泛使用

一份報告引用了全球所有國家和地區廢水處理廠的全球數據庫,指出目前全球有58,502家廢水處理廠在運行

例如,一些澳大利亞城市已經使用了水回收設施和技術。

例如:

-目前僅在澳大利亞悉尼就有14家水回收廠(Sydney, water.com.au)

- - - - - -西澳大利亞的珀斯是另一個回收一定比例廢水的城市。

人們已經在飲用處理過的廢水或各種形式的循環水

根據abc.net.au:

[倫敦和南澳大利亞的阿德萊德是兩個例子,人們已經在飲用從循環用水中提取的處理過的廢水]

新加坡和納米比亞等國家(和城市)、德克薩斯州和加利福尼亞州的城鎮(以及珀斯)已經在飲用回收廢水,即經過處理的汙水。

在一些工廠,水可以大量回收

例如,聖瑪麗高級水循環廠位於悉尼,是澳大利亞最大的水循環項目,每年生產高達180億升的高質量水。

可能比其他水源對降雨和氣候的依賴更少

水循環不像其他水源那樣主要依靠降雨/降水來補充。

從這個意義上說,它對降雨和氣候的依賴性可能更小,受幹旱等自然事件的影響也更小。

可能是幹旱和炎熱氣候的好水源

與上麵的觀點相關,幹旱和炎熱的氣候通常會經曆較少的降雨,並可能有蒸發的問題。

這兩種情況都會影響地表水和地下水等自然水源的更新。

隻要還有水可以循環利用,幹旱和炎熱的氣候就可以從水循環利用中受益,因為它不像其他水源那樣依賴於降雨或受蒸發影響。

淡水資源可能是一種可持續管理的方法嗎

回收和再利用是可持續管理不同自然資源的關鍵行動

因此,淡水循環利用可能是未來更可持續地管理淡水資源的一種方法。

可能在幫助充能或補充地下含水層中發揮作用

地下含水層通常補給速率較慢。

在一些地方,比如西澳大利亞的珀斯在美國,他們通過將處理過的水注入這些地下水源並與地下水混合,測試了使用處理過的水來補充/補充含水層的潛力。

這可能是城市供水管理可持續戰略的一部分嗎

水的循環利用可能導致以下幾個關鍵原因管理供水的更可持續戰略可能是:

-這意味著從其他水源(如地表水和地下含水層)提取的水(按比例)可能更少,因此對個別水源的需求壓力更小

-水循環可以是為一個地區提供淡水的幾種水源之一(如地表水、地下水、海水淡化)

因此,增加水源可以使城市的供水多樣化,從水安全和水風險的角度來看,使城市更具抵禦能力,特別是應對氣候變化和幹旱(或可變降雨)等自然事件的能力。

城市和城鎮不僅僅依賴於一種類型的水源

可能有助於解決一些具體的全球水問題

缺水和缺水壓力

是否有助於間接解決其他全球問題

不斷增長的人口和對能源和糧食(兩者都需要水來生產)的需求是未來需要考慮的問題。

水循環利用可能有助於解決類似的問題,因為它可以提供更多的淡水資源。

可能會讓地區對供水有更多控製

如果當地的水被循環利用,並在當地建立水循環工廠,城市就可以更好地控製這部分供水,而不是由外部控製。

一些國家有“循環水”或“安全水”的法規或立法,以確保循環水的安全和質量

在本指南中,我們列舉了一些來自世界各地的不同水循環安全法規和指南的例子

一些報告表明,迄今為止,經過標準處理的循環水還沒有出現人類健康問題

根據epa.gov的說法:“(美國)沒有因接觸經過標準、標準和法規處理的循環水而導致人類健康問題的記錄案例。”

是否比其他供水方式更可靠、更一致

隻要有廢水提供,並且有足夠的能源供應和資金,回收工廠每天或每年都可以生產一定量的水。

這種持續的產水與一些自然水源相比可能更加多變和不可靠,因為它們依賴於變化的降雨量。

再生水可以直接或間接地供應回供水係統

將循環水直接注入供水係統可以通過直接注入水管或水源實現

它也可以通過一個方案來實現,如管理含水層補給,即自然過程在重複使用前過濾和處理水。

盡管awa.asn.au指出,直接重複使用再生水可能更好:“……直接重複使用飲用水可能有更多好處。”

未來廢水回收的潛力可能非常大

一個有助於說明這一點的數據可能是:

在全球範圍內,約80%的廢水未經處理就排入了環境

尤其是珀斯,有大量的水進入海洋,一些報告表明,任何類型的水(廢水、雨水等)都可以處理。

一些水資源專家支持水的循環利用

在2014年的一份報告中,水務行業的專業人士大多支持飲用水和非飲用水的水循環利用(awa.asn.au)。

澳大利亞的珀斯就是一個例子,專家認為水循環利用是一個有益的長期用水選擇。

水可以在中央處理廠或現場回收

大部分水被收集並送到一個主要的水回收廠。

但是,水也可以在原本成為廢水的地方進行回收,例如在使用冷卻過程的工業設施中。

分散的水回收站可以節約水、能源和金錢

根據epa.gov:“在分散的地點使用灰色水……用於景觀灌溉和廁所衝洗,減少了分配到這些地點的飲用水數量,所需的化肥數量,以及廢水處理設施產生、運輸和處理的廢水數量。”換句話說,水的重複利用節約了水、能源和金錢。”

循環水可能有幾個環境效益

例如減少從生態係統中引水,減少廢水排放和水汙染,改善濕地和需要水的棲息地的健康(epa.gov)

值得指出的是,廢水的循環利用無論是廢水排放前(或再利用),還是廢水排放後,都可能有助於減少水汙染

可能比脫鹽和其他水源使用更少的能源

- - - - - -海水淡化

回收廢水和灰水比使用脫鹽係統處理鹽水所需的能源要少得多(epa.gov)

-其他水源

雖然處理廢水回收需要額外的能源,但處理和/或運輸其他水源所需的能源通常要大得多(epa.gov)。

從長遠來看,循環用水的成本可能會趨於平均

在較長一段時間內,循環用水的成本可能會平均起來,更具成本效益。

此外,對經濟、環境、供水等方麵的好處應該被視為無形的東西,可以抵消一些成本(其中一些可能是無價的)。

但是,循環用水的成本取決於不同的變量。

在某些方麵可能比海水淡化更經濟

來自nas-sites.org:“一般來說,水再利用比海水淡化更便宜。”

據mercurynews.com通過seametrics.com報道,“再生水的生產成本約為每英畝英尺1100美元,約為海水脫鹽成本的一半。”

在這裏可以找到更多的水再利用的成本與海水淡化和其他生產水的方法

一些報告指出,水循環的成本並不比進口水高

kbps.org網站稱:“……未來再生水和進口水的成本將大致相同,約為每英畝英尺1000美元。”

針對特定用途回收和再利用特定類型的廢水有其獨特的好處

一個例子可能是將廢水用於農業灌溉。

從wikipedia.org:

用於農業灌溉的再生水[和廢水]可能已經含有一定的氮和磷含量,可能具有內在的施肥特性[並可能]提高產量,減少生態足跡和促進社會經濟效益

廢水回收利用可能能夠與其他一些行業整體合作

作為一個潛在的例子……

汙水處理廠可以與生物燃料生產者和種植者建立夥伴關係,並向藻類和其他生物燃料作物的生產者提供廢水。廢水可能含有營養素,可作為肥料

根據一些報道,這可能還有減少泵送和處理成本的額外好處

作為另一個潛在的例子……

一些報告指出,農業徑流可能能夠在汙水處理廠處理水汙染或汙染,然後可能在農業中重新使用,或用於其他用途

一些報告甚至考慮是否可以將廢水供應給發電廠用於冷卻係統。

一些內陸社區可能從海水淡化麵臨挑戰的水循環利用中受益

由於成本和物流問題,像海水淡化這樣的技術並不適合[某些]特定的內陸[地區]。

其中一些地方或許可以建立水循環設施。

水的循環、再利用和回收的潛在缺點

與其他水源相比,再生水的生產成本是昂貴的

水循環可能比地表水和地下水提取和使用等其他水源更昂貴。

根據一份報告,在一些地區,飲用水和非飲用水的回用可能是僅次於海水淡化的最昂貴的水資源。

當循環水需要自己的供水管道和其他基礎設施時,以及當處理廠離供水地點較遠時,其成本可能會增加。

epa.gov網站稱:“與進口水、地下水或家用灰水等供水替代方案相比,廢水回用處理和在集中設施中安裝分配係統最初可能昂貴。”

建立和建設的資本成本可能非常昂貴

建造一些水循環工廠/設施可能要花費數億或數十億美元。

水循環的成本包括建築成本、專用基礎設施成本、質量監測和汙染物識別成本以及其他成本。

例如,在聖地亞哥,“一個永久性的水循環處理廠估計將花費3.69億美元”(kpbs.org)。

據abc.net.au報道:[2006/07年,澳大利亞昆士蘭啟動了一項耗資25億美元的供水計劃],但是,直到大壩水位下降到40%,水才會被使用

有時不得不補貼和銷售低於實際供應成本

根據一些報道,這是為了鼓勵世界上一些地方使用它。

企業廢水回用可能存在成本挑戰和其他挑戰

一些企業可能會發現,在經濟上實施水循環是不可行的,或者,可能隻是發現傾倒廢水(在法規或當局允許的情況下)比處理和再利用更便宜、更有利可圖和更快。

例如,swm.info提到“……實施廢水處理係統的成本可能會禁止企業內的廢水回收。”

但是,他們也提到了“在企業之間,廢水回用潛力取決於因素……”,他們在報告中列出了這些因素,例如(轉述的)運輸成本和廢水質量和數量。

另外,知識、行業之間的信任以及為直接重用和處理-重用而修改當前操作的意願也可能是障礙。

然而,他們也提到(轉述),如果幾家企業可以分擔廢水處理成本,這將降低單個企業的總體成本,並可能使重複利用更負擔得起。

是否需要自己的專用基礎設施和管道係統

在美國和澳大利亞等地,紫色或淡紫色標記的回收水管、水龍頭和其他基礎設施(如儲水罐)專門用於回收水。

這種雙管道係統將循環水與飲用水分開。

這種基礎設施既要花錢,又要占用空間。

能否承擔一些商業風險,並存在經濟可行性方麵的擔憂

特別是一些地區的需求風險(awa.asn.au)。

從經濟角度看,至少在短期內,一些核電站是否可行也可能存在問題。

不是所有的再生水都可以用作飲用水或其他特定用途

悉尼水務公司指出,他們的循環水不能用於飲用、烹飪、洗澡、填水池和其他一些用途(悉尼水網站)。

公眾可能對使用或消費再生水持懷疑態度

公眾對循環水的態度和社會接受程度可能很差,特別是某些類型的循環水。

在一些地區,飲用水可能存在製度或監管障礙

就製度障礙而言……

與其他供水方案相比,水管理部門沒有優先考慮水循環

就監管障礙而言……

據abc.net.au報道:“以澳大利亞為例,(需要)消除對飲用水重複使用的政策障礙。”

摘自ge.com:“嚴格的水資源法規會對廢水和汙水的處理、再利用和回收造成障礙。”

一些地區可能對特定類型的水循環沒有足夠的規定

根據epa.gov網站,“(美國)大多數州都有管理中央處理設施中水循環的水質的法規,但50個州中隻有大約30個州有關於灰水循環的法規。”

因此,在一個特定的國家,不同的地區可能會對不同種類的水循環有不同的規定。

一些發展中國家可能以不安全的方式重複使用水

發展中國家可以使用未經處理的廢水進行灌溉,這在某些情況下可能對公共健康和安全構成威脅。

這些水還會進一步汙染土壤,降低土壤健康。

一些汙水處理廠不能去除廢水中的所有汙染物,因此可能成為水汙染的來源

waternewseeurope.com提到(轉述),不是所有的汙染物都能從汙水處理廠中去除,因此這些處理廠可能成為它們排放處理過的水的地表水水源的汙染源

在手術治療階段可能會有其他困難

來自wikipedia.org:“汙染物識別的困難可能包括無機和有機汙染物、微生物、膠體和其他的分離。”

專門用於灌溉的再生廢水可能有幾個潛在的風險

包括食物鏈汙染、土壤鹽漬化和化學物質積累+其他風險(wikipedia.org)

中央水處理廠到農場的距離有時太遠了

從農場到中央處理廠的距離可能太遙遠了……但是,現場處理最終可以解決這個問題(fluencecorp.com)。

可能有一些關鍵因素會影響未來水循環的使用和利用

“例如經濟考慮、再生水的潛在用途、廢水排放要求的嚴格程度以及養護和保護的公共政策”(fluencecorp.com)

一些城市在實施水循環利用方麵遇到了問題

參考waterstories.co.的報告。紮,我們在另一篇指南中提到了如何開普敦可能遇到了執行水回收的問題,因為廢水中含有化學物質。

來源

1.https://www.www.6655zr.com/biggest-global-fresh-water-issues-problems-solutions/

2.https://www.sydneywater.com.au/SW/education/Wastewater-recycling/Water-recycling/index.htm

3.http://www.awa.asn.au/AWA_MBRR/Publications/Fact_Sheets/Water_Recycling_Fact_Sheet/AWA_MBRR/Publications/Fact_Sheets/Water_Recycling_Fact_Sheet.aspx?hkey=54c6e74b-0985-4d34-8422-fc3f7523aa1d

4.https://www.www.6655zr.com/water-pollution-causes-sources-examples-effects-prevention-solutions/

5.https://www.www.6655zr.com/water-scarcity-case-study-perth-western-australia-what-the-world-can-learn-from-perths-water-scarcity-problems-solutions/

6.https://www3.epa.gov/region9/water/recycling/#whatis

7.https://en.wikipedia.org/wiki/Reclaimed_water

8.http://nas-sites.org/waterreuse/what-is-water-reuse/types-of-water-reuse/

9.https://www.fluencecorp.com/where-is-the-most-water-reuse-taking-place/

10.https://www.kpbs.org/news/2013/mar/20/final-report-says-recycling-water-not-so-expensive/

11.https://www.seametrics.com/blog/water-recycling-facts/

12.http://nas-sites.org/waterreuse/cost-of-water-reuse-projects/

13.https://www.abc.net.au/news/2018-03-19/drinking-recycled-water/9546900

14.https://theconversation.com/more-of-us-are-drinking-recycled-sewage-water-than-most-people-realise-92420

15.https://sswm.info/water-nutrient-cycle/water-use/hardwares/optimisation-water-use-industries/wastewater-reuse-in-industry

16.https://www.ge.com/reports/global-thirst-water-use-industry/

17.https://www.waternewseurope.com/global-database-of-wwtps-and-their-effluents/

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