掌控水回用风险
众所周知,直接和间接再生饮用水是通用的做法,了解关联风险才能切实保护人身健康和环境安全。
简述
- 缺水问题加剧,市政当局日益青睐使用间接饮用回用(IPR)和直接饮用回用(DPR)系统,确保可持续供水,尤其是在干旱地区。
- 系统的成功落地投用离不开健全的法规体系、信息透明化、社区协同工作,以及消除公众对处理后废水的水质担忧。
- 先进的水处理技术、多级净化工序、严格的过程监测和风险管理有机结合,才能确保再生水的水质达标。
- 合理立法能够有效应对区域内微生物、化学品、新兴污染物引发的风险。
- 间接饮用回用(IPR)和直接饮用回用(DPR)系统需要前期投资,但有助于保障长期用水安全,面对气候变化和水资源短缺状况,为不断增长的全球人口可持续供水。
水回用策略需求增长
与社区居民建立信任关系
健全的水质法规功不可没,它帮助公众建立对再生水的信任。法规通常依据地区的专属需求量身定制,基于不同的用途明确规定水体内各类污染物的允许限值,确保水质严格达标,可以安全使用。淡水处理生产饮用水,人们很容易接受这一常规做法,却对使用处理后的废水生产饮用水的方式持怀疑态度。
水回用方法非常多,其中间接饮用回用(IPR)和直接饮用回用(DPR)的关注度持续上涨,成为保障饮用水供水安全的可行解决方案。实施这两项相对较新的技术需要全面分析研究水中的污染物,明确水处理要求,大力开展群众教育;间接饮用回用(IPR)还需要深入进行水文地质环境研究。
IPR首先进行废水处理,将处理后的废水注入地下或地上生态缓冲带,随后发生自然过滤和生物降解,最后提取水,生产饮用水。而DPR直接遵照饮用水标准进行废水处理,处理后的废水直接流入饮用水分配系统。
IPR面临的挑战较少,处理后的废水会在生态缓冲带中自然过滤,在过去十年中已收获成功案例。但是,IPR需要建立严格的废水排放法规和严格的地下水管理许可,有效防止缓冲水体被污染。气候干旱或半干旱的地区,比如澳大利亚、纳米比亚和美国西南部的部分地区,IPR已被成功纳入水管理策略,一般使用现有水循环基础设施,利用地质构造的自然过滤能力。
DPR没有生态缓冲带,因此需要采用更加先进的水处理工艺,实施更加严格的过程监测,才能确保符合饮用水标准。DPR的水回收率最高,但却经常遭到公众抵制,大家对直接使用处理后的废水生产饮用水心存顾虑。为了破解这一困境,新加坡、以色列、埃及、美国等国家积极推广DPR技术,或正在制定许可计划,使用严格控制的多级水处理系统,系统采用先进的水处理技术,结合活性炭过滤等附加安全保障措施。
建立平衡的监管体系
IPR和DPR的监管体系已建立,并且快速发展,是水处理技术进步、新科学认知、潜在风险意识、多样性公众接受度的集中体现。大多数饮用水回用监管体系重点关注生产出的成品水的水质安全,要求明确规定水质达标限值,强制全面水处理,安装严格监测系统。监管体系涵盖:
- 微生物污染物和化学污染物:去除细菌、病毒等微生物污染物是全球监管机构的首要考虑,它们是人类健康的直接威胁。同时,还会规定包括重金属、杀虫剂、药剂、消毒副产物在内的多种化学污染物的限值,它们会造成长期的不利健康影响。
- 生态缓冲带:IPR需要使用生态缓冲带,缩短处理后的废水在生态缓冲带内的停留时间,确保处理后的排放废水中的污染物充分自然过滤和完全生物降解。法规还关注对缓冲带水体的潜在影响,确保废水不会破坏生态完整性。
- 水处理技术:每套饮用水回用监管体系都必须明确水处理方式,以应对地区专属污染物问题。通常需要采取多种水处理工艺,包括超滤、反渗透、紫外线消毒和深度氧化,不同类型的污染物需要选择特定水处理工艺。
- 新兴污染物:人们发现传统监测方法都存在局限性,许多监管体系都新纳入新兴污染物的监测要求,比如内分泌干扰素和个人护理产品,这类污染物通常不属于常规监测范围,但存在潜在风险,即使浓度非常低。
- 风险监管: 严格过程监测至关重要,有助于验证水处理过程的有效性,识别不合格的水产品,确保饮用水回用系统的长期安全运行。许多监管体系都纳入了风险管理方法,比如危害分析和关键控制点系统,属于预防性系统,目的是在整个水处理过程中识别和控制潜在危害,积极主动实施预防性措施,保障安全。
解决健康问题,保障安全
水回用技术已取得重大突破,但公众健康问题是任何系统推广实施的首要考虑因素。为此,人们对现有IPR项目进行大量流行病学研究,涉及多项水处理技术、生态缓冲带,以及再生水与淡水的混合比例。迄今为止,暂无研究结果表明对服务社区的居民健康产生了不利影响。事实上,美国国家科学研究委员在1998年对IPR进行全面评估,结论是此类项目的关联风险与传统饮用水生产方式接近,甚至风险更低。
严格多级水处理保障IPR的安全,包括水源控制、先进的废水处理工艺、生态缓冲带、饮用水处理和全过程严格监测。IPR监测通常会进行全面水质参数分析,涵盖微生物指标、化学污染物和过程分析值。化学指标和载体表征特性相似的更为广泛的污染物群,有助于保证去除已知和未识别的化合物。
世卫组织和国际水协会等国际组织制定了最佳实践指南,推广水回用和可持续发展科学框架,但具体实施和强制执行仍需由国家和地区政府机构负责。
确保可持续水产品产量
为了应对缺水问题,尤其是在干旱地区,在全球范围内IPR和DPR的应用越来越普及。许多城市的水安全总体规划已认可IPR是安全有效的手段,DPR作为一种新技术,仍面临诸多挑战,有待人们的接受和认可。
如果正确选择合适的水处理技术,是能够彻底净化废水,将其处理加工成清洁的饮用水。有效推广使用这类系统,需要认真研究地区性污染物,正确选择安装水处理系统。与此同时,扩大应用范围,普及教育、公开对话,以及信息透明化,都是项目赢得公众支持的重要基础。
IPR和DPR项目都具有需要资金投入,但它们有助于市政当局确保水资源充足安全,为社区安全持续供水。上述技术和其他潜在水处理技术的必要性随全球人口增长和气候变化增大,保证可持续供水,造福子孙后代。