Повторное использование коммунальных и промышленных вод

Во всем мире люди все чаще сталкиваются с необходимостью минимизировать свое воздействие на окружающую среду с учетом потепления климата. Принятые меры обычно направлены на снижение выбросов и загрязнения воздуха, однако не менее важно сохранять и водные ресурсы.

Вода необходима для жизни людей, животных и растений. По мере того, как растет население планеты, увеличиваются и проблемы с дефицитом воды. Становится все более важным инвестировать в решения для обеспечения безопасных источников воды, здоровых экосистем и устойчивой добычи воды.

За последние несколько десятилетий повторное использование воды стало одним из важнейших компонентов решения вышеуказанных проблем. Когда-то такая практика была довольно нишевой, но благодаря все более эффективным передовым технологиям очистки она становится привычной, особенно в густонаселенных мегаполисах с ограниченным количеством осадков и поверхностных вод. Это меняет практику управления водными ресурсами, обеспечивая устойчивые пути для сохранения природных экосистем, пополнения запасов воды для местных муниципальных нужд и повышения эффективности промышленности.

Наряду с экологической необходимостью защиты ресурсов поверхностных и подземных вод все более весомыми становятся экономические аспекты для повторного использования воды. Во многих регионах традиционные методы добычи воды, такие как забор воды из рек, озер или водоносных горизонтов, теперь обходятся дороже из-за ужесточения правил и конкуренции со стороны других потребителей. Благодаря последним достижениям в области доступности и эффективности, очистка и повторное использование воды в некоторых случаях может стать экономически выгодной альтернативой.

Такая практика позволяет как муниципалитетам, так и промышленным предприятиям снизить зависимость от закупки воды из внешних источников, тем самым обеспечивая гарантию от будущих колебаний цен. Кроме того, внедрение практики повторного использования воды может повысить узнаваемость торговой марки водного округа или компании, привлекая заинтересованных лиц, заботящихся об окружающей среде.

Помимо различных финансовых выгод, эта деятельность имеет и положительные экологические последствия, поскольку многие пресноводные экосистемы испытывают огромный стресс из-за чрезмерной добычи и загрязнения.

Повторное использование воды снижает эти и другие нагрузки, уменьшая потребность в отводе пресной воды из чувствительных экосистем. Вместо этого, очищая сточные воды для повторного использования, компании-производители помогают смягчить негативные последствия чрезмерной добычи, которые включают деградацию среды обитания и снижение биоразнообразия.

Кроме того, очистка и повторное использование сточных вод сводит к минимуму сброс промышленных стоков в окружающую среду, защищая водные экосистемы. Поскольку повышение температуры обостряет проблему нехватки воды, особенно в засушливых регионах, повторное использование воды обеспечивает надежный и устойчивый к засухе источник воды.

Для повторного использования воды можно применять множество различных способов, каждый из которых отличается степенью очистки и пригодностью для различных областей применения. Повторное использование технологической воды подразумевает очистку и повторное использование воды в промышленных процессах. Например, вода, используемая для промывки или охлаждения на производстве, может быть очищена и повторно использована несколько раз, что минимизирует забор пресной воды и сброс сточных вод.

Очистка загрязненных сточных вод для повторного использования требует применения сложных передовых методов очистки воды, таких как обратный осмос, ультрафильтрация, ультрафиолетовая обработка или передовое окисление, для удаления широкого спектра загрязняющих веществ. Благодаря современным технологическим возможностям можно получать воду высокого качества, пригодную для многих сложных промышленных процессов и даже для повторного использования в питьевых целях в разрешенных местах.

При типичном технологическом процессе углубленной очистки для удаления крупного мусора и взвешенных частиц используются физические механизмы предварительной очистки, такие как просеивание и седиментация. Вторичная очистка обычно ориентирована на биологическое обеззараживание с использованием микроорганизмов для расщепления органических веществ и удаления питательных веществ, таких как азот и фосфор.

На заключительных этапах используются процессы глубокой очистки для удаления загрязнений, оставшихся после предыдущей обработки. Эти методы включают:

• Передовые процессы окисления , в которых используются такие агенты, как озон и ультрафиолетовое излучение, для разрушения стойких органических загрязнителей и дезинфекции сточных вод.
• Фильтрация посредством песка, гранулированного активированного угля или мембранных фильтров для удаления мелких взвешенных частиц, органических веществ, вирусов, бактерий и микроорганизмов.
• Обратный осмос — мембранный процесс, работающий под давлением, для удаления широкого спектра растворенных солей, минералов и других примесей.

Преимущества рециркуляции промышленных вод выходят за пределы предприятия, предоставляя возможности для создания или улучшения ценных экосистем. Очищенные сточные воды могут быть использованы в качестве дополнительного источника для создания водно-болотных угодий , это созданные экосистемы, которые служат средой обитания для диких животных, фильтруют загрязняющие вещества и предоставляют возможности для отдыха.

Например, сброс очищенных промышленных вод в поврежденные участки ручьев или берегов рек может помочь восстановить критически важные экосистемы благодаря увеличению потока и улучшению качества воды, что приведет к оживлению растительности, увеличению биоразнообразия и повышению экологической целостности окружающих территорий. Кроме того, пополнение подземных водоносных горизонтов очищенными сточными водами является ценной стратегией пополнения истощенных источников для повышения водной безопасности, особенно в регионах, где наблюдается дефицит с водой.

Помимо экологических преимуществ, рециркуляция промышленных вод помогает муниципалитетам ответственно подходить к управлению сточными водами. Очищая и повторно используя сточные воды на производстве, компании снижают нагрузку на региональные очистные сооружения, позволяя сократить их мощность. Такой децентрализованный подход к управлению сточными водами особенно полезен в районах, где централизованная инфраструктура ограничена или ее возможности ограничены.

Чтобы удалить загрязняющие вещества и обеспечить безопасное использование переработанной воды по назначению, необходимо проводить регулярный мониторинг и внедрять передовые технологии очистки. В то время как повторное использование непитьевой воды для таких целей, как орошение и промышленные процессы, уже много лет широко распространено в регионах с дефицитом воды, концепция повторного использования питьевой воды, когда очищенные сточные воды проходят очистку до стандартов питьевой воды, набирает обороты.

Метод непрямого повторного использования воды для питьевых целей (IPR) сбрасывается в экологические буферы, такие как подземные водоносные горизонты или поверхностные водохранилища, перед забором для питьевых нужд, в то время как очищенная вода для прямого повторного использования воды для питьевых целей (DPR) поступает непосредственно в трубопроводы подачи питьевой воды.

Несмотря на то, что во многих местах использование систем DPR еще не допускается, значительный технологический прогресс способствует получению разрешений на использование систем IPR и DPR.

Благодаря последним достижениям в области технологий очистки, повторное использование воды становится все более экономически выгодным в промышленных масштабах, что способствует дальнейшему внедрению этой технологии как среди городских властей, так и среди промышленных потребителей.

Повторное использование воды — это инвестирование как в настоящее, так и в будущее, поскольку оно повышает операционную устойчивость, сохраняет ресурсы пресной воды, защищает хрупкие экосистемы и способствует устойчивому водообеспечению будущих поколений.