بيور ووتر إس إف

الهدف من هذا المشروع البحثي هو إظهار كيف يمكن لتقنيات تنقية المياه المتقدمة والمراقبة أن تحول بشكل موثوق مياه الصرف الصحي من مصادر البناء إلى إمدادات عالية الجودة لتلبية الاستخدامات النهائية المتنوعة. تساعدنا عدة أهداف في تحقيق هذا الهدف:

1. افحص موثوقية نظام تنقية المياه على مستوى المبنى
   يفحص البحث موثوقية نظام تنقية يقيس المعلمات الشائعة مثل الكلور ، ودرجة الحموضة ، والعكارة (مدى نقاء الماء) ، ودرجة الحرارة. يتم جمع هذه المعلومات بانتظام باستخدام المراقبة في الوقت الفعلي وتوفر معلومات قيمة حول موثوقية هذه الأنظمة على مستوى المبنى.
2. إنشاء أساس بحثي من خلال تحليلات جودة المياه المتقدمة
   يتبع المشروع توصيات من خبراء الدولة لاستخدام تحليلات نوعية المياه المحددة لمعالجة الفجوات المعرفية في الصناعة. تتضمن هذه التحليلات التحليلات غير المستهدفة (NTA) ، والتي تقيس المواد التي لم نقم بقياسها أو إنشاء أهداف لها من قبل ، والتقييمات البيولوجية ، والتي يمكن أن تختبر المستوى العام للنشاط الحيوي في عينات المياه. يمكن أن تساعد البيانات من هذا البحث في إعلام المداولات التنظيمية على مستوى الولاية.
3. تعزيز الشفافية العلمية من خلال التوعية والتواصل
   يركز المشروع على تعزيز الممارسات العلمية الشفافة من خلال التوعية والتواصل باستخدام: أوراق الحقائق ، وعرض الحائط الرقمي ، وفيديو الجولة الرقمية ، والجولات الشخصية وهذا الموقع. تعمل كل هذه المكونات على تعزيز فهم أكبر للمياه النقية في مجتمعاتنا. ستفيد ملاحظات الجمهور بشكل أكبر في العمل المستقبلي لـ SFPUC.
4. وفر فرصًا جديدة من خلال تدريب المشغلين في الموقع
   يوفر PureWaterSF فرصة فريدة للمشغلين لتلقي التدريب في الموقع باستخدام نظام تنقية المياه على نطاق المبنى في مقر SFPUC. سوف تساعد ملاحظات المشغل في إعلام التخطيط وتطوير النظام.

• إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن أبحاث المياه النقية في سان فرانسيسكو ، الاشتراك في قائمة البريد الإلكتروني لدينا.
• خذ فترة قصيرة مسح وإعلامنا برأيك حول PureWaterSF.
• سجل وجولة مشروع أبحاث PureWaterSF في 525 Golden Gate Avenue في سان فرانسيسكو.

Living Machine ™ هو نظام أرض رطبة مُنشأ يوفر إعادة استخدام المياه غير الصالحة للشرب في الموقع في مقر SFPUC (SFPUC HQ). يقوم بجمع ومعالجة مياه الصرف الصحي للمبنى وإعادة استخدام هذه المياه لغسل المرحاض. تبلغ سعة النظام 5,000 جالون يوميًا.

1. الخزان الأساسي: يتم إرسال مياه الصرف الصحي أولاً إلى خزان معالجة أولي حيث يتم تسوية مياه الصرف الصحي وغربلتها باستخدام سلة المهملات وغرفة ترسيب لفصل المواد الصلبة الأكبر حجمًا. ثم تتدفق مياه الصرف المفلترة إلى خزانات المعادلة وإعادة التدوير.
2. خزانات المعادلة وإعادة التدوير: يتم بعد ذلك إرسال مياه الصرف المفلترة إلى خزان الموازنة الذي يمنع المياه العادمة ويعمل كمخزن مؤقت حتى يمكن إرساله إلى خزان إعادة التدوير. يقوم خزان إعادة التدوير بجرعات الأراضي الرطبة بتدفق مستمر من مياه الصرف الصحي طوال اليوم.
3. الأراضي الرطبة للتدفق المد والجزر: تقع Tidal Flow Wetlands خارج مقر SFPUC على طول شارع Golden Gate. هذه مصممة لتقليد الأراضي الرطبة الطبيعية المد والجزر. تملأ المياه من خزان إعادة التدوير صناديق زارع الأراضي الرطبة من الأسفل إلى الأعلى ، ثم يتم تصريف المياه بالجاذبية إلى خزان إعادة التدوير. تتيح وسائط الحصى في هذه المزارعون نمو غشاء حيوي صحي موطن لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة التي تتغذى على العناصر الغذائية في مياه الصرف الصحي. يملأ المزارعون ويستنزفون 12 مرة في اليوم.
4. تلميع الأراضي الرطبة ذات التدفق العمودي: في نهاية الدورات الاثنتي عشرة ، يتم إرسال النفايات السائلة إلى الأراضي الرطبة ذات التدفق العمودي حيث تتم إزالة المواد العضوية المتبقية والمركبات النيتروجينية.
5. التطهير: ثم يتم إرسال المياه من خلال عملية التطهير حيث يتم ترشيحها لإزالة المواد الصلبة وتقليل العكارة ، وإرسالها عبر وحدة الأشعة فوق البنفسجية لإلغاء تنشيط البكتيريا والفيروسات ، وإرسالها عبر وحدة تغذية أقراص المعالجة بالكلور لمنع النمو في أنابيب المياه المعاد تدويرها بالمبنى.
6. خزان المياه المعاد تدويره: بعد اكتمال عملية المعالجة المذكورة أعلاه ، يتم تخزين المياه في خزان المياه المعاد تدويرها وتستخدم في تنظيف المرحاض والبول.

يتم الآن أيضًا استخدام المياه المعالجة الموجودة في خزان المياه المعاد تدويرها كمصدر للمياه لمشروع بحث PureWaterSF حيث تخضع المياه لمعالجة متقدمة حتى معايير صالحة للشرب ويتم تحليلها لأغراض البحث قبل إعادتها إلى نظام المبنى غير الصالح للشرب. الرجاء مراجعة رابط Living Machine ™ للحصول على مزيد من المعلومات.

سيضيف نظام PureWaterSF نظامًا متقدمًا لمعالجة المياه إلى نظام الأراضي الرطبة الحالي الهندسي لجهاز Living Machine ™ الخاص بـ SFPUC. يأخذ نظام PureWaterSF هذه المياه المعالجة بالفعل وينقيها لتوليد (تقريبًا) 1,296،0.9 جالونًا يوميًا من المياه عالية النقاء بمعدل حوالي XNUMX جالون / دقيقة. تلبي هذه المياه عالية الجودة معايير مياه الشرب باستخدام عمليات التنقية الأكثر تقدمًا المتاحة بما في ذلك الترشيح الفائق والتناضح العكسي والأشعة فوق البنفسجية مع الأكسدة المتقدمة.

1. الترشيح الفائق:
   بعد أخذ عينات واختبار جودة المياه الأولية ، يمر الماء المأخوذ من Living Machine ™ أولاً عبر الترشيح الفائق (UF) الذي يتضمن تمرير مياه الصرف الصحي المعاد تدويرها عبر أغشية ليفية مجوفة دقيقة جدًا وإزالة الجسيمات والبكتيريا والأوليات. بعد المرور عبر الغشاء ، تحتوي المياه المفلترة في الغالب على ملح مذاب وجزيئات عضوية. أخذ العينات: يتم أخذ عينات من دفق UF من أجل الكلورامين والكلور الحر والنترات و TOC و DOC و UV254 والعكارة.
2. التناضح العكسي:
   الخطوة التالية هي التناضح العكسي (RO) حيث يتم دفع الماء من خلال غشاء شبه منفذ بضغط عالٍ لإزالة الشوائب مثل الفيروسات والأملاح الذائبة والمبيدات الحشرية ومعظم المركبات العضوية. إنها نفس العملية المستخدمة لتحلية مياه البحر. أخذ العينات: يتم أخذ عينات من نفاذية التناضح العكسي من أجل TOC ، والنترات ، والنتريت ، والعكارة ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ، والكلور الحر ، و UV254.
3. الأشعة فوق البنفسجية مع الأكسدة المتقدمة:
   الخطوة الأخيرة هي الأشعة فوق البنفسجية مع الأكسدة المتقدمة التي تعرض الماء للأشعة فوق البنفسجية (UV) مع هيبوكلوريت الصوديوم لتطهير أي مسببات للأمراض ولتقليل المواد الكيميائية إلى مستويات غير قابلة للاكتشاف. أخذ العينات: يتم أخذ عينات من المياه النهائية للحصول على الكلور الحر والأشعة فوق البنفسجية.

صحائف الوقائع القابلة للتنزيل الخاصة بالمشروع متوفرة هنا:

تقنية المعلومات

معلومات عامة

ضمان أداء موثوق للنظام:

يتم إجراء اختبار المياه في كل خطوة للتأكد من أن كل عنصر من عناصر نظامنا يزيل بكفاءة وفعالية الكائنات الحية الدقيقة التي تم تصميمه لإزالتها. يقيم هذا الاختبار أداء النظام من حيث الموثوقية الكلية للنظام ، ومدى قدرة النظام على تحقيق معايير جودة المياه باستمرار. سيتم أخذ عينات الاستيلاء على فترات منتظمة وتحليلها لمعايير جودة المياه التقليدية ، مثل الأس الهيدروجيني والكلور والصلابة ، بالإضافة إلى الملوثات المحتملة ، مثل الأدوية أو البكتيريا أو الفيروسات.

في نهاية العملية التي تستغرق 30 دقيقة تقريبًا ، يمكننا التأكد من تحقيق جميع أهداف المعالجة ، ونقارن المياه النقية بمعايير مياه الشرب.

استخدام التحليلات المتقدمة لاكتشاف "المجهول" في مياهنا:

ثم نذهب خطوة أخرى إلى الأمام لاكتساب فهم أكثر شمولية للمياه التي ننتجها. نجري اختبارًا يمكن أن يشير إلى أي أثر لمركبات مثل المستحضرات الصيدلانية ومنتجات العناية الشخصية ، والتي يصعب عادةً اكتشافها. في هذا الاختبار ، نستخدم تحليلات البيانات المتقدمة ، والتي تشمل المقايسات الحيوية (التقييمات البيولوجية) والتحليل غير المستهدف (NTA) لقياس التأثيرات البيولوجية لمختلف المواد الكيميائية ذات مستوى التتبع الموجود في نظام المياه لدينا. من خلال هذا الاختبار ، نحاول تجاوز فهم ما تمت إزالته نحو فهم أفضل لما تبقى في الماء.

المراقبة في الوقت الحقيقي:

أثناء تشغيل النظام ، فإنه يجري مراقبة مستمرة في الوقت الحقيقي لتقييم أداء النظام والموثوقية الشاملة. تقوم هذه المراقبة في الوقت الفعلي بتقييم القياسات القياسية التالية لجودة المياه:

إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) - المواد الصلبة الذائبة هي أملاح غير عضوية ومواد عضوية مذابة في الماء. TDS هو مؤشر على جودة المياه العامة. تحدد وكالة حماية البيئة معيارًا ثانويًا لمياه الشرب لـ TDS عند 500 مجم / لتر. ارتفاع مستوى المواد الصلبة الذائبة ليس خطراً على الصحة.

إجمالي الكربون العضوي (TOC) - TOC هو مقياس لمستوى الجزيئات العضوية أو الملوثات في المياه النقية. الكربون العضوي الكلي في حد ذاته ليس له آثار صحية ولكنه يوفر وسيلة لتكوين منتجات ثانوية سامة للتطهير.

عكر - العكارة هي مقياس الوضوح النسبي للسائل. المواد التي تتسبب في تعكر المياه تشمل الطين ، والطمي ، وطحالب المواد العضوية وغير العضوية المقسمة بدقة ، والمركبات العضوية الملونة القابلة للذوبان ، والعوالق ، والكائنات الدقيقة الأخرى.

امتصاص الأشعة فوق البنفسجية (UVA) - تمثل الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (UVA) كمية الضوء التي تمتصها المكونات داخل الماء (الطاقة الضوئية التي لا تصل إلى الكاشف). تُستخدم الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (UVA) بشكل شائع كمؤشر على جودة المياه العامة ، أو احتمال تكوين منتج ثانوي للتطهير.

الفريق الذي تم تجميعه لهذا المشروع البحثي مؤهل بشكل فريد من خلال خبرته في التطوير التنظيمي والتصميم والتصاريح وتنفيذ مشاريع المياه النقية.

	SFPUC هي شركة رائدة في الاستخدام المبتكر والمستدام للمياه في المناطق الحضرية. مع تبني قانون المياه غير الصالحة للشرب في سبتمبر 2012 ، قامت SFPUC بتركيب نظام معالجة للأراضي الرطبة يسمى Living Machine ™ في مقرها الرئيسي. يجري SFPUC هذا المشروع البحثي للتحقيق في كيفية تنقية هذه المياه المعالجة إلى معايير مياه الشرب مع إعادة الاستخدام المباشر.
	تشير مؤسسة أبحاث المياه (WRF) هي جمعية تعاونية رائدة غير هادفة للربح تعمل على تطوير علوم المياه لحماية الصحة العامة والبيئة. يحكمها المرافق وتقدم حلول البحث العلمي والمعرفة لأصحاب المصلحة لمياه الشرب ومياه الصرف الصحي ومياه الأمطار وإعادة استخدام المياه. يدعم WRF مكونات التشغيل والتوعية لمشروع PureWaterSF.
	تشير مكتب الاستصلاح الأمريكي (USBR) يدير ويطور ويحمي موارد المياه للجمهور الأمريكي بطريقة سليمة بيئيًا واقتصاديًا. تدعم USBR المعالجة على مستوى المبنى لإعادة الاستخدام المباشر لمياه الشرب والتحكم الذكي لمراقبة الأداء في الوقت الفعلي في إطار برنامج بحث وتطوير تحلية المياه وتنقية المياه (DWPR).
	كارولو المهندسين هي شركة استشارات بيئية متخصصة في تخطيط وتصميم وبناء مرافق المياه والصرف الصحي. كانت Carollo رائدة في مجال البحث عن قطارات معالجة إعادة استخدام مياه الشرب وأنظمة المراقبة وتوفر الخبرة الفنية في تصميم وتركيب ومراقبة نظام PureWaterSF.
	وودارد وكوران هي شركة هندسية وعلوم وعمليات متكاملة مع خدمات تتناول تحديات البنية التحتية والبيئة والموارد المائية والطاقة والتصنيع. بالنسبة لمشروع PureWaterSF ، تدعم الشركة SFPUC في تنسيق المشروع ، وإدارة المنح ، وتركيب المشروع الإيضاحي بالإضافة إلى التوعية الداخلية والعامة.
	غرائز البيانات متخصص في التوعية العامة والتعليم لمشاريع المياه والمياه المعاد تدويرها. تدعم الشركة SFPUC في تطوير التوعية العامة والمواد التعليمية لمشروع PureWaterSF.
يتم دعم تحليلات البيانات لمشروع بحث PureWaterSF من خلال:
	سلطة مياه جنوب نيفادا (SNWA) عبارة عن مجموعة من سبع وكالات محلية للمياه والصرف الصحي تم تشكيلها لمعالجة قضايا المياه على نطاق إقليمي ولتوفير خدمة مياه مستدامة وقابلة للتكيف ومسؤولة. ستقوم SNWA بمراقبة المستحضرات الصيدلانية ومنتجات العناية الشخصية (PPCPs) والمركبات المشبعة بالفلور (PFCs) و NDMA و NDMA FP و THM / HAA FP و fluorescence EEM على أساس شهري لهذا المشروع البحثي. سيتم تنفيذ هذا العمل من قبل الدكتور إريك ديكنسون في SNWA.
	تشير جامعة كاليفورنيا ، ديفيس (يو سي ديفيس) سيوفر تحليلاً غير مستهدف (NTAs) ومقايسات بيولوجية (تقييمات بيولوجية) لاختبار وجود مواد كيميائية معينة في الماء. سيتم إجراء هذه التحليلات المتقدمة شهريًا من قبل الدكتور مايكل دينيسون في جامعة كاليفورنيا في ديفيس ، الأستاذ في قسم علم السموم البيئية.

تتبع جميع التحليلات المذكورة أعلاه توصيات مجلس مراقبة موارد المياه بالولاية لاستخدام NTA والمقايسات الحيوية لفهم أفضل لأهمية "المجهول غير المعروف" في نظام المياه لدينا.