自來水與汙水知多少?

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自來水與汙水知多少?

2021年4月7日

我居住的格溫內特縣是佐治亞州的第二大縣,人口94萬左右。 縣裏水資源部是最重要的部門之一,為近一百萬居民提供安全,清潔的水,並為當地水體提供可持續性保護。它管理負責開發縣裏的水資源,自來水處理,汙水處理,雨水,以及水的研究。

每天,我們縣裏的自來水廠處理超過7000萬加侖的水,供縣裏的居民和企業使用。 在過去二十年中,縣裏已投資近10億美元,以確保汙水處理水質達到美國汙水處理的最高標準,實際上縣裏的汙水設施擁有目前最先進最現代化的汙水處理技術,處理的汙水水質達到甚至超過飲用水的水質標準。

飲用水處理

格溫內特縣在喬治亞州經營和維護著兩家最大,技術最先進的自來水廠。 兩家自來水廠合起來每天可產生超過2億加侖的飲用水,但目前每天處理大約7000萬加侖的飲用水。水源是來自人工湖拉尼爾湖(Lake Lanier)。 湖水水質好,並且是軟水(沒有水垢問題)。這些飲用水通過將近4000英裏的輸水管道輸送到家庭,企業和其它設施。縣裏擁有10個大型儲水罐,這些儲水罐可容納1.2億加侖以上的水,可確保始終有足夠的水供居民使用和消防,或者在緊急情況下自來水廠無法處理自來水,可保證1-2天的自來水供應。

自來水廠采用臭氧生物過濾的最先進處理工藝來保護公眾健康和安全,並且經過國家認證的員工全天候監控水質。這意味著每天幾乎每分鍾都要通過計算機監控係統來分析自來水廠生產的水並進行物理采樣。其水質通常高於州和聯邦法規要求的水質標準。

汙水廢水處理

汙水是指由人類參與的日常活動所產生的生活汙水(不包括工業汙水):如洗碗,洗澡,洗衣機和衝水馬桶。縣裏有三家汙水處理廠,負責處理全縣所有的生活汙水。

在超過215個水泵站的幫助下,縣裏超過3,000英裏的下水道係統將這些生活汙水從家庭和企業中輸送到三個廢水處理廠。 這些設施采用美國最先進的水處理工藝對汙水進行處理,其處理後的水質達到甚至超過飲用水標準,3家汙水廠平均每天可處理5600萬加侖的汙水。其中一家汙水處理廠有廢物回收(肥料)和能源再生的能力。處理的汙水再返回拉尼爾湖作為自來水水源。另外汙水處理廠也建有大型的儲水罐,可以保證在緊急情況下汙水廠無法處理時,可儲存3-5天的汙水,而沒有汙水外泄。

隨著縣裏居民人口的不斷增加,未來的水資源將非常緊張,水的循環就非常的重要。這些處理過的生活汙水作為自來水水源有可能直接輸送到自來水廠進行處理,這是飲用水4.0的話題, 我4年前有談過。

https://blog.wenxuecity.com/myblog/51948/201711/20943.html

雨水

縣水資源部管理超過1400英裏的雨水排水管道係統,以安全地將雨水徑流從街道和私有房產輸送到溪流,河流和湖泊。雨水是源自雨水和其他降水的水(如雪)。 雨水可能會滲入土壤,被保持在地表並蒸發,或者徑流進入湖泊,溪流和其它水體。

雨水管理對於減少洪水和防止水體受到汙染物的破壞很重要。與汙水不同,雨水未經任何處理,而是直接流向當地水體。 這意味著雨水吸收的任何東西(例如垃圾或汙染物)都將直接進入湖泊和溪流。由於數十年的發展和增長,縣裏的水域及其水質嚴重受到洪水侵蝕,土地開發,道路建設,亂拋垃圾,美化環境,草坪護理和其它活動的影響。

另外,我們的自來水水費,通常包括自來水,下水道(汙水),和雨水三個部分,其中下水道水費收得最高,雨水的部分根據情況可以減免。水費也包括不同的梯次,用水量增加,費用越來越貴。

下麵這些照片裏的水處理設施(照片4-8),你能猜出哪2家是自來水廠,哪3家是汙水廠?(照片2-3取自網絡)

1. 拉尼爾湖地圖

2. 傳統的自來水處理工藝流程

3. 生活水的循環

4.

5.

6.

7.

8.

 

鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 'moxi1323' 的評論 : 謝謝美言!海水淡化通常采用反滲透膜RO技術,也有用蒸餾技術的。不管用這兩種技術的哪一種,都沒有必要裝家用軟水機,因為這兩種技術基本上把TDS去除了,或者說把導致水垢的鈣鎂離子去除了,一個最簡單的辦法就是你的燒水壺是否有水垢,如果沒有,就完全沒有必要裝軟水機。家用RO是目前最普遍的淨水設備,家裏裝一台肯定沒有錯。因為全世界的自來水基本上水質標準隻是針對自來水廠,水進入輸水管道,水質標準就不適用了。水進入管網肯定會產生二次汙染。一般情況下,家用淨水器用一台活性炭過濾設備足夠了。
笑薇. 發表評論於
感謝你的解釋。很有意思,我需要進一步學習。不過,你已經幫助我建立了探究的方向。 請查悄悄話。
moxi1323 發表評論於
很好的科普文章。佛州自來水,有部份來自海水淡化廠,大部分居民都裝有 Ion Exchanger和RO ,你認為有必要嗎?
鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 '夢千尋01' 的評論 : 謝謝點評!除草劑,農藥的確是水汙染的一個重要問題,但許多有毒的農藥除草劑在美國基本禁用。而且EPA飲用水標準對有毒的農藥都有標準,自來水廠需要處理這些汙染物,如果他們存在的話。現在主要的問題是人們吃的藥,抗生素,日用品(如洗發劑)等,許多的新興化學品汙染了我們的自來水源,而EPA目前都沒有完整的自來水標準。目前最熱門的汙染物是PFAS,美國許多自來水裏都含有這種係列的有毒氟化有機物。另外,大家一般知道水裏的汙染物喝了才有害,其實有一種微生物叫軍團菌,喝了它肯定沒事,但吸入肺裏,可以致命。
鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 '笑薇.' 的評論 :
幾年前我知道一位亞特蘭大的網友叫笑薇,搞錯了,抱歉抱歉!先給你圖的答案,自來水廠是圖#4和#6。你猜的還算靠譜。

首先說明我不是自來水處理和廢水處理的專家,我是做淨水器和設備的,可以說對一般的水處理技術比較了解。當然許多的技術在不同的方麵應用。比如臭氧,自來水和廢水處理都可以用。我們知道臭氧的一種非常強的氧化劑,而且室溫下是氣體,因為它的強氧化能力人體吸入是有害的。一般臭氧都是在水廠直接通過氧氣和電能結合來產生,然後導入要處理的水,其目的是細菌和病毒的消毒,以及氧化有機的汙染物,來改進水的透明度,口味和氣味。臭氧處理一般在自來水處理的開始階段,然後在做沉澱與過濾。臭氧處理和過濾是分開的步驟,不能同時進行。由於臭氧的化學反應性強,其壽命也短,做為消毒劑隻能用於自來水廠的處理,進入管網加的二級消毒劑,肯定不能用臭氧。
希望這個回答讓你滿意,如有進一步的疑問,請在此留言,謝謝!
夢千尋01 發表評論於
感謝你的資料和分享
不過飲用水汙染主要還有化學品汙染,主要是除草劑,農藥化肥的汙染,特別是除草劑,幾乎每家每年都用,最後大部分都隨雨水流到湖裏,有研究稱除草劑和老年癡呆症正相關
笑薇. 發表評論於
回複 '鯉魚塘的魚' 的評論 :

你清楚如何用臭氧過濾水嗎?怎樣的程序?
笑薇. 發表評論於
感謝回複和解答。我不在亞特蘭大地區。你猜錯了。

我猜的答案對嗎?廢水處理我是外行。隻是許多年前隨被國內邀請的美國考察團參觀過幾個在中國的廢水處理廠,自來水廠,三峽等等。許多東西都忘記了,需要繼續學習。團裏其他人是專家。
鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 'spices8' 的評論 :
首先感謝你的評論!但你沒有資格對我說別在這裏發表我的觀點。就你說不讓我發表觀點這一條,我可以判斷你是一個獨裁者,對我而言,你說的任何話都沒有可信度。

EWG提到的汙染物超標是針對EWG的標準,他們本身也提到這些汙染物是符合EPA的國家飲用水標準的。EWG的標準不是國家也不是行業標準。我尊重EWG對飲用水水質的標準,完全沒有汙染物的水是一個理想目標,實際上不可能實現。

但這個民間激進組織,發表了很多誤導大眾的信息和觀點,大家可以去Wikipedia了解這是一個什麽樣的組織。
spices8 發表評論於
這裏是鏈接:
https://www.ewg.org/tapwater/system.php?pws=GA1350004
spices8 發表評論於
這個地方的飲水質量很糟糕,別在這裏發表你自己的觀點. 請看EWG的數據, 有11種汙染物質超標!!!

Contaminants Detected 11

EXCEED GUIDELINES
OTHER DETECTED
Bromate
Potential Effect: cancer
33x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
3.34 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.1 ppb
LEGAL LIMIT
10 ppb
DETAILS
Bromodichloromethane
Potential Effect: cancer
86x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
5.16 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.06 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Chloroform
Potential Effect: cancer
66x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
26.5 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.4 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Chromium (hexavalent)
Potential Effect: cancer
4.2x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
0.0840 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.02 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Dibromochloromethane
Potential Effect: cancer
6.5x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
0.650 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.1 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Dichloroacetic acid
Potential Effect: cancer
57x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
11.4 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.2 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Haloacetic acids (HAA5)?
Potential Effect: cancer
212x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
21.2 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.1 ppb
LEGAL LIMIT
60 ppb
DETAILS
Nitrate and nitrite
Potential Effect: cancer
4.1x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
0.580 ppm
EWG HEALTH GUIDELINE
0.14 ppm
LEGAL LIMIT
10 ppm
DETAILS
Radium, combined (-226 & -228)
Potential Effect: cancer
6.7x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
0.33 pCi/L
EWG HEALTH GUIDELINE
0.05 pCi/L
LEGAL LIMIT
5 pCi/L
DETAILS
Total trihalomethanes (TTHMs)?
Potential Effect: cancer
223x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
33.4 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.15 ppb
LEGAL LIMIT
80 ppb
DETAILS
Trichloroacetic acid
Potential Effect: cancer
85x
EWG'S HEALTH GUIDELINE
THIS UTILITY
8.55 ppb
EWG HEALTH GUIDELINE
0.1 ppb
NO LEGAL LIMIT
DETAILS
Includes chemicals detected in 2015-2017 for which annual utility averages exceeded an EWG-selected health guideline established by a federal or state public health authority; chemicals detected under the EPA's Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 3) program in 2013 to 2015 (and subsequent testing when available), for which annual utility averages exceeded a health guideline established by a federal or state public health authority; radiological contaminants detected between 2012 and 2017.
鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 '事後諸葛' 的評論 : 謝謝鼓勵!
事後諸葛 發表評論於
科普好文!謝謝您!
鯉魚塘的魚 發表評論於
回複 '笑薇.' 的評論 : 謝謝笑薇點評與競猜!如果我沒有猜錯的話,你應該也是居住在亞特蘭大。
佛羅裏達坦帕灣的廢水是肥料公司產生的工業廢水。它的泄露,最大的問題是磷和氮等高濃度養分,可以養活赤潮。 如果發生赤潮,可能會導致環境複雜化,例如低氧水平可能導致魚類死亡。人員的疏散主要是怕泄露造成水災。
笑薇. 發表評論於
5,6,8 是廢水處理廠,4,7 是自來水廠。

最近Florida 廢水庫塌潰,造成水漫金山。周圍居民已經搬離,廢水處理的副產品劇毒,造成汙染。軍隊已經介入,堵截失敗。drone 發現另外一個廢水庫也麵臨泄露危險。

用臭氧過濾水是怎樣的工藝呢?

感謝分享!
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