模型显示,回收利用可以大大降低城市对淡水资源的需求

时间:2020-04-28 22:46 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

模型显示,回收利用可以大大降低城市对淡水资源的需求

莱斯大学(Rice University)的研究人员表示,向城市居民提供水的效率可能会提高得多。他们表示,这应该涉及到健康水平的回收废水。

以休斯顿为例,莱斯大学布朗工程学院的研究人员已经制定了一项计划,通过回收废水使其再次可饮用,可以减少28%对地表水(来自河流、水库或水井)的需求。

虽然未来先进的净化系统所需的能源成本将是巨大的,但他们表示,通过补充从远处运来的淡水和“直接饮用”的城市污水,所实现的节约将远远超过成本。

还有,最好是水。

由美国国家科学基金会支持的纳米系统工程研究中心(NEWT)的水稻研究人员开发的这种系统的环境、经济影响和效益的综合模型。

水稻环境工程师李麒麟是通讯作者和博士后研究陆柳的主要作者,该研究发表在《自然可持续性》上。

这表明,休斯顿计划对现有的污水处理系统进行重新配置,最终将污水处理厂的数量从39个增加到12个,从而增强该市的水分配的“未来保障”能力。

“将废水处理成饮用水所需的所有技术都是可用的,”李说。“现在的问题是,它们仍然很贵。因此,这篇论文的一个非常重要的部分就是研究这项技术需要变得多便宜,才能在经济上和能源上都有意义。”

高级水处理恰好是许多机构(包括与纽特有关的赖斯)的科学家和工程师进行深入研究的课题。

“另一种改善饮用水的方法是缩短它的运输时间,”她说。由一个有许多分配点的系统输送的水在途中会带走较少的化学和生物污染物。她指出,休斯顿已经有了分布良好的废水处理系统,使这些水可以饮用,将有助于缩短往返家庭的时间。

该模型显示,在获取饮用水、处理饮用水所需的能源、运输饮用水而不影响其质量的成本以及试图在这些因素之间找到合理的平衡之间,总会存在权衡。这项研究评估了这些相互冲突的目标,并详尽地审查了寻找平衡的制度的所有可能性。

“最终,我们想知道我们的下一代供水系统应该是什么样的,”李说。“制度的规模如何影响分配?”它应该是一个巨大的、集中的水源还是几个较小的分布式水源?

“在这种情况下,应该有多少来源,每个供应区域的面积应该有多大,它们应该位于哪里?”这些都是我们正在研究的问题。”“很多人都谈到了这一点,但很少有人做定量研究来显示数据。”

李承认,休斯顿可能不是最具代表性的主要市政基础设施系统,因为该城市的污水系统已经高度分布,但其供水系统却不是。今年2月,一条96英寸长的水管断裂,切断了该市的大部分供水,这显示了高度集中供水的挑战。

她说:“这是一个不寻常的例子,但有许多小的泄漏在地下未被发现,可能会使污染物进入家庭。”

研究只看着直接饮用重用,建立的模型显示了作为一个更经济的选择在城市,但她说新的发展的最佳选择,建立分销系统第一可能是有单独的交付的饮用水和非饮用水。

李说:“在休斯顿这样的地方,这在成本上是令人望而却步的,但对于一个新的社区来说,这将是更便宜的。在那里,废水可以得到最低限度的处理,虽然不能完全饮用,但足以用于灌溉或冲水马桶。”

“尽管使用已经存在于整个城市的蓄水池来储存雨水并将其用于非饮用水可能对休斯顿有利。”

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