Используют ли американские домохозяйства повторно сточные воды? Как перерабатываются сточные воды?
На фоне растущего давления на воду во всем мире,переработка и повторное использование сточных водстала важной проблемой во многих странах, включая Соединенные Штаты. Будучи страной, потребляющей много ресурсов, Соединенные Штаты быстро развивались в области управления водными ресурсами и технологий очистки сточных вод, особенно на уровне домохозяйств, где все больше и больше домохозяйств начинают изучать и внедрять повторное использование сточных вод для экономии водных ресурсов и снижения расходов на воду.
Итак, используют ли американские домохозяйства повторно сточные воды? Каков процесс переработки сточных вод? Какое необходимо оборудование для очистки воды? В этой статье мы подробно рассмотрим эти вопросы.
Используют ли американские домохозяйства повторно сточные воды?
В Соединенных Штатах, хотя повторное использование бытовых сточных вод пока не популярно, эта тенденция постепенно появляется, особенно в некоторых штатах с относительно скудными водными ресурсами, таких как Калифорния, Аризона и Невада. Повторное использование бытовых сточных вод обычно включает два аспекта: очистку и повторное использование серых и черных вод.
Что такое повторное использование серых вод?
Серая вода относится к относительно чистым сточным водам в домохозяйствах, в основном из душевых кабин, ванн, раковин и стиральных машин. Серая вода не содержит фекалий, поэтому ее относительно легко очищать и использовать повторно. Многие домохозяйства в Соединенных Штатах начали повторно использовать серую воду для непитьевых целей, таких как орошение садов и смыв туалетов, тем самым снижая спрос на водопроводную воду.
● Текущие правила: В некоторых штатах местные органы власти выпустили соответствующие правила и рекомендации по переработке серой воды и призывают жителей устанавливать системы переработки серой воды. Эти правила устанавливают стандарты очистки и сферу использования серой воды, чтобы гарантировать, что она не представляет угрозы для окружающей среды и здоровья населения.
● Популярность использования: Хотясистемы переработки серых водпостепенно становятся популярными в некоторых районах, по всей стране все еще лишь несколько домохозяйств используют системы переработки серой воды. Это в основном связано с осведомленностью общественности, первоначальными инвестициями и популярностью соответствующих технологий.
Что такое переработка сточных вод?
Черная вода — это сточные воды, содержащие фекалии, мочу и кухонные стоки. Из-за сложного состава и потенциального вреда очистка и повторное использование черной воды требуют более высоких технических требований. В настоящее время бытовая переработка черной воды в Соединенных Штатах встречается относительно редко и обычно концентрируется на промышленных очистных сооружениях для централизованной очистки. Однако с развитием технологий и ростом давления на водные ресурсы бытовая очистка и повторное использование черной воды могут постепенно продвигаться в будущем.
Как перерабатываются сточные воды?
Процесс переработки сточных вод обычно делится на несколько основных этапов: сбор сточных вод, предварительная очистка, первичная очистка, повторное использование и окончательная утилизация. Ниже приводится подробное объяснение каждого этапа.
Сбор сточных вод
Для переработки сточных вод сначала требуется сбор сточных вод из различных источников в домохозяйстве. Обычно для этого домохозяйство должно установить специальную систему труб для сбора сточных вод, чтобы раздельно собирать серую и черную воду. Серую воду можно напрямую подавать в очистную установку через простую систему труб для разделения, в то время как для черной воды требуется более сложная система труб, чтобы избежать перекрестного загрязнения.
Предварительная обработка
Перед поступлением в систему первичной очистки сточные воды обычно требуют предварительной очистки для удаления крупных частиц, жира и взвешенных веществ. Оборудование для предварительной очистки обычно включает фильтры, отстойники и сепараторы для отделения воды от масла. Основная цель этого этапа — снизить содержание примесей в сточных водах и снизить сложность и нагрузку на оборудование последующей очистки.
● Фильтры: используются для удаления крупных частиц из сточных вод, таких как волосы, обрезки бумаги и остатки пищи.
● Отстойники: очищают сточные воды путем осаждения взвешенных веществ под действием силы тяжести.
● Масловодяной сепаратор: особенно при очистке кухонных сточных вод масловодяной сепаратор может эффективно удалять жир из сточных вод, предотвращая попадание жира в последующее очистное оборудование и не допуская его засорения или повреждения оборудования.
Основное лечение
Основная очистка сточных вод является ядром всего процесса переработки и обычно включает физические, химические и биологические методы очистки. В зависимости от типа сточных вод (серые или черные воды) метод очистки будет отличаться.
● Физическая очистка: включает фильтрацию, центробежное разделение и другие методы, в основном используемые для удаления взвешенных твердых частиц и мелких частиц из сточных вод.
● Химическая обработка: путем добавления химических агентов, таких как хлор, озон и т. д., проводится дезинфекция и окислительная обработка для уничтожения патогенных микроорганизмов и разложения органических загрязнителей.
● Биологическая очистка: использование микроорганизмов для разложения органических веществ в сточных водах является ключевым шагом в очистке черных вод. Распространенные методы биологической очистки включают метод активированного ила, анаэробное сбраживание и искусственные водно-болотные угодья.
В системах очистки бытовых серых вод обычно используемое очистное оборудование включает многоступенчатые фильтры, ультрафиолетовые дезинфекторы и биореакторы. Для очистки черных вод, из-за ее сложности, обычно требуются более продвинутые системы биологической очистки, такие как мембранные биореакторы (МБР), анаэробные реакторы и т. д.
Повторное использование
После первичной очистки сточные воды можно использовать повторно, как правило, в непитьевых целях, таких как полив сада, смыв туалетов, мытье автомобилей и т. д. Чтобы обеспечить безопасность повторно используемой воды, домохозяйства обычно устанавливают резервуары для хранения воды и насосы для подачи воды, чтобы распределять очищенную воду по различным направлениям в зависимости от спроса.
● Резервуары для хранения воды: используются для хранения очищенной повторно используемой воды с целью обеспечения стабильного качества воды и балансировки спроса на водоснабжение.
● Насосы для подачи воды: транспортируют повторно использованную воду в различные точки использования в домашнем хозяйстве, такие как системы орошения, туалеты и т. д.
Окончательная утилизация
Хотя очищенные сточные воды можно использовать повторно, все еще остается часть остаточного материала, который необходимо утилизировать, например, осадок, шлам и другие неразлагаемые материалы. Обычно эти материалы регулярно удаляются из системы, обрабатываются и утилизируются через системы утилизации мусора или централизованные очистные сооружения.
Какое оборудование для очистки воды необходимо?
Успешное внедрение системы переработки бытовых сточных вод зависит от нескольких ключевых видов оборудования, каждое из которых имеет различные функции, от сбора сточных вод до очистки и повторного использования, для обеспечения эффективной работы всей системы. Ниже приведены распространенные типы оборудования для переработки сточных вод и их функции.
Фильтры
Фильтры являются основным оборудованием в системах очистки сточных вод, в основном используются для удаления взвешенных веществ и твердых частиц из сточных вод. В зависимости от стадии и требований очистки сточных вод фильтры можно разделить на фильтры грубой очистки, фильтры тонкой очистки и ультрафильтры и т. д.
● Фильтры грубой очистки: обычно используются на этапе предварительной очистки для удаления крупных частиц и примесей.
● Фильтры тонкой очистки: используются на основном этапе очистки для дальнейшего удаления мелких частиц и взвешенных веществ.
● Ультрафильтр: высокоэффективный фильтр, используемый для удаления мельчайших частиц и бактерий, чтобы обеспечить чистоту воды.
Оборудование биологической очистки
Оборудование биологической очистки является основойсистемы очистки сточных вод, особенно в очистке черных вод. Обычное биологическое очистное оборудование включает реакторы с активированным иловым осадком, мембранные биореакторы и анаэробные реакторы и т. д.
● Реактор с активированным илом: использование метаболического действия микроорганизмов для разложения органических веществ в сточных водах является распространенным методом биологической очистки сточных вод.
● Мембранный биореактор (МБР): сочетающий биологическую очистку с технологией мембранной фильтрации, он может эффективно удалять органические вещества и микроорганизмы из сточных вод.
● Анаэробный реактор: используется для очистки органических сточных вод с высокой концентрацией и преобразования органических веществ в биогаз и шлам под действием анаэробных микроорганизмов.
Дезинфекционное оборудование
Для обеспечения безопасности повторно используемой воды решающее значение в системе очистки сточных вод имеет оборудование для дезинфекции. К распространенному оборудованию для дезинфекции относятся ультрафиолетовое оборудование для дезинфекции, озонаторы и устройства для хлорирования.
● Оборудование для ультрафиолетовой дезинфекции: использует ультрафиолетовое излучение для разрушения структуры ДНК микроорганизмов с целью достижения цели дезинфекции.
● Генератор озона: убивает патогенные микроорганизмы благодаря сильному окислительному свойству озона, а также удаляет запахи и органические загрязнители из воды.
● Устройство для хлорирования: дезинфицирует воду путем добавления хлорида, что является одним из традиционных методов дезинфекции.
Оборудование для хранения воды
Очищенные сточные воды обычно необходимо хранить для повторного использования. Оборудование для хранения воды включает в себя резервуары для хранения воды и системы распределения воды для обеспечения стабильной подачи и удобного использования повторно используемой воды.
● Резервуары для хранения воды: используются для хранения очищенной повторно используемой воды. Обычно выбирают резервуары для хранения воды различной емкости в зависимости от потребности домохозяйства в воде.
● Система распределения воды: включает в себя насосы подачи воды и водопроводные трубы для транспортировки очищенной воды в различные точки бытового использования.
