از اوایل دهه 1970، کیفیت آب پساب در کارخانه های تصفیه عمومی و سایر تخلیه های منبع نقطه ای از طریق عمده سرمایه گذاری های دولتی و خصوصی که توسط قانون آب پاک یا CWA مقرر شده، بهبود یافته است و تصفیه فاضلاب صورت گرفته است.
علیرغم بهبود کیفیت پساب، تخلیه منبع نقطه ای همچنان نقش مهمی در تخریب کیفیت آب سطحی دارد و تصفیه فاضلاب بسیار مناسب است.
علاوه بر این، بسیاری از زیرساخت های تصفیه فاضلاب موجود، از جمله خطوط جمع آوری و انتقال آب و فاضلاب، تصفیه خانه ها و تجهیزات، خراب شده و نیاز به تعمیر یا جایگزینی دارند.

آلودگی و تاثیرات تصفیه فاضلاب

آلاینده ها از طریق بسیاری از مسیرها دریافت آب را آلوده می کنند. منابع نقطه ای، منابع غیر نقطه ای به عنوان مثال، رسوب هوا، کشاورزی، سرریز فاضلاب بهداشتی، فاضلاب، سرریز فاضلاب و تغییرات هیدرولوژیکی به عنوان مثال کانال و لایروبی، باعث می شود تا آب آلوده شود.
53? مایل رودخانه ای و جویبار، 71? هکتار دریاچه، 80? مایل مربع رودخانه و 98? مایل ساحلی رودخانه Great Lake که ارزیابی شده است توسط EPA آمریکا به عنوان نقص طبقه بندی شده است.
19 درصد از خانوارها توسط تصفیه فاضلاب عمومی خدمات رسانی نمی شوند و معمولا برای تصفیه و دفع فاضلاب به مخزن سپتیک بستگی دارند. مخازن سپتیک تانک خراب ممکن است آب های سطحی و زیرزمینی را آلوده کند.

تصفیه فاضلاب شهری

برآورد شده است که بیش از 238 میلیون نفر خدمات جمع آوری، تصفیه پساب و دفع فاضلاب را ارائه می دهند. در سال 2015، ایالت کالیفرنیا تقریبا 714،000 هکتار فوت آب در سال بازیافت کرد که این برای تصفیه فاضلاب، خارق العاده بود. این هدف بلند پروازانه برای افزایش بازیافت آب، حداقل با 1.5 میلیون فوت در سال تا سال 2020 و 2.5 میلیون آمپر فوت در سال تا سال 2030 بازیافت شده است. POTW ها سالانه بیش از 13.8 میلیون تن لجن تولید می کنند. لجن برای تصفیه فاضلاب نیاز به انرژی قابل توجهی دارد که حدود یک سوم کل برق مصرفی توسط سیستم تصفیه فاضلاب است.
در آمریکا، کلرزنی رایج ترین ماده ضد عفونی و تصفیه فاضلاب کننده است. برای جلوگیری از بدتر شدن سلامت اکولوژیکی جریان گیرنده و تولید محصولات جانبی سرطان زا، ممکن است کلراسیون با دکلره همراه باشد.
ضد عفونی و تصفیه فاضلاب با اشعه ماورا بنفش UV جایگزینی برای کلرزنی است و مصرف انرژی قابل مقایسه ای دارد. افزودنی های شیمیایی نمک های فریک و آهک، فرآیندهای انعقادی و رسوبی را برای حذف بهتر مواد جامد و همچنین حذف آلاینده های سمی افزایش می دهد. با این حال، تولید و حمل و نقل آنها تاثیرات چرخه زندگی دارد.
کلاس هایی از ترکیبات غیرقانونی که به عنوان آلاینده های در حال ظهور شناخته می شوند، نگرانی مهندسان تصفیه فاضلاب و آب، به ویژه داروسازی، محصولات مراقبت شخصی و ترکیبات پر فلورین است .
در دهه گذشته، اترهای دی فنیل پلی برومینه یا PBDE ها، PFC ها و مواد پری و پلی فلوئورو آلکیل به دلیل توزیع و ماندگاری گسترده در محیط زیست، به CEC تبدیل شده اند.
برخی از این مواد شیمیایی مخل غدد درون ریز هستند، دسته ای از ترکیبات که عملکرد طبیعی سیستم های غدد درون ریز را تغییر می دهند، از جمله آنهایی که تاثیر می گذارند، بر روی رشد، تولید مثل و رفتار است. بسیاری از این مواد شیمیایی توسط POTW حذف نمی شوند

تصفیه فاضلاب شهری

پایان زندگی بیوسالید

از بیوسالید های واجد شرایط می توان پس از “به اثبات رسیدن” به طور سودمند استفاده کرد که باعث از بین رفتن عوامل بیماری زا و تجزیه مواد جذاب بردار می شود.
54? از بیوسالید ها به طور سودمند مورد استفاده قرار می گیرند. بیشترین موارد به مناطق کشاورزی اعمال می شود، مقادیر جزئی نیز به حوزه های جنگلداری و احیای زمین و مناطق شهری به عنوان مثال، نگهداری زمین های پارک، اعمال می شود.

تاثیرات تصفیه فاضلاب بر چرخه زندگی

اثرات زیست محیطی را که در آب دریافت می کنند، کاهش می دهند، اما تاثیرات چرخه زندگی دیگری را به طور عمده از طریق مصرف انرژی ایجاد می کنند. انتشار گازهای گلخانه ای یا همان GHG، با انرژی و مواد شیمیایی مورد استفاده و تخریب مواد آلی در POTW ارتباط دارد.

wastewater treatment in life

مصرف برق و توزیع

10? از مصرف برق آمریکا به پمپاژ و تصفیه آب و فاضلاب اختصاص دارد. در سال 2013، انتشارات مربوط به انرژی حاصل از عملیات POTW، به استثنای تخریب لجن آلی، 15.5 ترگرام CO2 معادل، 22.3 گیگا گرم SO2 و 12.7 Gg NOx بود.
SO2 و NOx به اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون کمک می کنند
CH4 و N2O در طی تجزیه لجن آلی توسط باکتری های هوازی و بی هوازی در POTW و دریافت آب بدن ادغام می شوند.
در سال 2018، حدود 14.2 و 5.0 MMT CO2از CH4 و N2O، به ترتیب، ناشی از تخریب لجن آلی در سیستم های تصفیه فاضلاب بوده است که حدود 0.3 of از کل انتشار گازهای گلخانه ای آمریکا است.

تاثیرات اجتماعی و اقتصادی

رشد جمعیت و گسترش شهر، زیرساخت های مورد نیاز مجموعه فاضلاب را افزایش می دهد. اگرچه طول عمر سیستم فاضلاب 50 سال بیشتر از تجهیزات تصفیه که 15 تا 20 سال است، اما نیاز به بازسازی سیستم فاضلاب هزینه بیشتری دارد. اگر 600،000 مایل از سیستم های فاضلاب موجود نوسازی نشود، میزان خراب شدن لوله تا سال 2020 به 44? از کل شبکه افزایش می یابد. اصلاحات سرریز فاضلاب به ترتیب 102.0، 95.7 دلار و 48.0 میلیارد دلار بود.

wastewater treatment

راه حل ها و جایگزین های پایدار

استراتژی مدیریت

• سرمایه گذاری در سیستم های تصفیه فاضلاب از پروژه های ساختمانی جدید به سمت حفظ ظرفیت اصلی و عملکرد تاسیسات در حال تغییر است.
• هزینه های چرخه زندگی باید در بودجه بندی سرمایه گنجانده شود و برنامه های لازم برای سرریز فاضلاب بهداشتی و مدیریت آب باران باید دائمی باشند.
• به منظور دستیابی به استانداردهای کیفیت آب محیط، کل بارهای حداکثر روزانه با در نظر گرفتن بارهای آلاینده منبع و غیر نقطه ای می تواند ایجاد شود.
• انتظار می رود مدیریت آب تمیز مبتنی بر حوزه برای استقرار این TMDL ها تسهیل شود.

بارگیری را کاهش دهید
نمونه هایی از پروژه های کاهش یا انحراف جریان فاضلاب شامل قطع شدن فاضلاب آب باران خانگی از فاضلاب بهداشتی، نصب سقف های سبز و جایگزینی سطوح غیر قابل نفوذ با روسازی، سوئل یا تخلیه های فرانسوی است.