仅仅(再)加水:循环系统如何提高城市水循环

社区越来越多地转向中水回用，以加强在众多不确定性面前供水可靠性的工具。干旱导致充当饮用水生命线许多城市地表水分配的缩减。只要看看从开普敦，还是今年的“零天”警告，当加州州长提出了2015年行政令，要求通过城市和城镇25％的用水量减少。

依靠地下水社区可能会发现自己在透支的状态下含水层没有足够的管理或补充。在一个充满不确定性的世界里，许多机构都在城市水循环作为可以更好地利用其丢弃前一个资源的每一个部分在寻找水。

这都是一水

城市水循环始于原水，通过饮用水处理，然后传递到家庭和企业移动。一旦使用，下水道它传达给污水处理厂，在那里它被视为对公众健康的标准排放到河流，土地利用，海洋，或进一步对再生水的处理。一些水通过先进处理工艺纯化，并用于增加水的供应。

污水处理设施，可以通过热电联产产生能量提供一些能源需求和碳补偿。

在这个相互关联的城市水循环的各个部分，水都是宝贵的——每一步都有机会最大限度地利用水，使社区、经济和环境受益。将水视为一种资源，并理解一种水之间的相互联系，可以产生创新的解决方案。

将净化水注入含水层以增加供水，也可以阻止地下水下沉或海水入侵，带来多种好处。废水处理设施可以通过热电联产来产生能源，以满足某些能源需求并抵消其碳足迹。社区可以考虑替代水供应，如海水淡化、雨水收集或水再利用，以提高供水的可靠性和弹性，为未来做好准备。

什么是中水回用？

中水回用废水包括其他用途的额外处理。非饮用水再利用，也称为再生或再生水，适合的用途，例如横向或农业灌溉，工业冷却或便器冲洗。饮用水重用涉及到先进的处理工艺，以生产用于除地下含水层或水库纯净水，以补充社区的供水。

在城市环境中重复使用水的司机

几十年来，社区一直在使用非饮用水再利用，主要用于景观灌溉。非饮用水再利用的一个限制是需求是季节性的，在炎热干燥的夏季需求会增加。虽然在夏季抵消了饮用水的使用，这种季节性依赖的需求模式并不能最大限度地利用全年可用于其他目的的水量。

此外，大多数非饮用水系统必须建立一个单独的紫色管道分配系统。紫色管道是用于再生水的管道，这些再生水经过处理，达到适合灌溉和工业使用的水平，但不能用于饮用。这就产生了一个与饮用水系统分离的二元管网，其资本成本高，操作和维护要求也高。长管道是昂贵的，并且交叉连接防止需求增加了非饮用水重用系统的复杂性。这些限制和挑战导致了城市水再利用的新趋势和创新。

适于饮用的重用

因为局限性和非饮用水重用相关的挑战，许多社区都在考虑饮用水再利用，以此来最大限度地提高一个宝贵的资源，他们就排放到河流或海洋之前。先进的处理工艺如反渗透和高级氧化法已在加利福尼亚州被证实了将近二十年，以注射到地下水提供纯净水，以阻止海水入侵，并以增加饮用水供应大潮的工具。

由于与非饮用水再利用有关的限制，许多社区都在考虑饮用水再利用，以此来最大限度地提高一个宝贵的资源。

Soquel Creek Water District就是一个例子，该地区目前的主要工作是保护和补充过度开采的地下水盆地，使其免受海水入侵。该地区的纯水Soquel项目拟使用高级水净化方法净化循环水，以补充地下水及防止海水入侵。

The project would help increase the sustainability of the district’s groundwater supply, upon which it currently relies for 100 percent of its water supply, reduce the degree of overdraft conditions in the district’s groundwater basin, protect against and aid in preventing further seawater intrusion of the groundwater basin, and promote beneficial reuse by reducing discharge of treated wastewater to the Monterey Bay National Marine Sanctuary. Brown and Caldwell is working with the district as program manager as the project moves through technical feasibility and environmental review.

在干旱的南加州，大部分水源都是进口的，饮用水再利用可以加强社区供水的可靠性，减少对进口水源的依赖。一些州正在制定法规，允许将纯净水直接引入饮用水处理厂的上游，也就是直接饮用水再利用(DPR)。随着处理技术的继续进步，将饮用水再利用作为可行的供水替代办法的可能性更大。

分散系统

旧金山领路人在美国分散的，非饮用水中水回用系统，旧金山公共事业委员会的总部使用生活的机器现场处理所有废水，生产循环水，为建筑物的小便池和厕所提供100%的用水。这个现场系统每个工作日可回收约5000加仑的水，减少了大约65%的总用水量。分散式系统正变得越来越受欢迎，因为它可以将资源保留在当地，为新建筑和开发项目获得LEED认证，并在小范围内控制水的可靠性。

加州城市水务机构(CUWA)正在开发一份关于用水循环利用分布式系统方法的决策白皮书。分布式系统方法考虑区域优化供应，从分散重用到集中重用。

决定可能取决于温室气体的生产，监管环境和操作要求和责任。这是一个领域，这两种可能性，并与分散的系统相关的考虑的宇宙将继续探索。

创新未来

公用事业、贸易组织和设备供应商正在推动创新城市再利用。社区可能会寻求扩大水再利用的应用范围，并推动监管机构批准更多的用途，就像科罗拉多州的情况一样，增加更多的官方非饮用水用途，如小便池和马桶冲水。目前的研究主要集中在优化用于饮用水再利用的处理工艺，评估替代处理工艺的性能，以及预测与直接饮用水再利用相关的需求。一个一水无论水在城市水循环中的位置，观点往往会激发创新，挑战规划师和工程师，让他们超越过去传统的体制筒仓，认识到水的价值。