nước tinh khiếtSF

Mục tiêu của dự án nghiên cứu này là chứng minh cách công nghệ giám sát và lọc nước tiên tiến có thể chuyển đổi một cách đáng tin cậy nước thải từ các tòa nhà thành nguồn cung cấp chất lượng cao để đáp ứng các mục đích sử dụng cuối cùng khác nhau. Một số mục tiêu giúp chúng tôi đạt được mục tiêu này:

1. Kiểm tra độ tin cậy của hệ thống lọc nước ở quy mô tòa nhà
   Nghiên cứu kiểm tra độ tin cậy của một hệ thống thanh lọc đo các thông số phổ biến như clo, pH, độ đục (độ trong của nước) và nhiệt độ. Thông tin này thường xuyên được thu thập bằng cách sử dụng giám sát thời gian thực và cung cấp thông tin có giá trị về độ tin cậy của các hệ thống này ở cấp độ tòa nhà.
2. Tạo cơ sở nghiên cứu thông qua phân tích chất lượng nước nâng cao
   Dự án tuân theo các khuyến nghị của các chuyên gia nhà nước về việc sử dụng các phân tích chất lượng nước cụ thể để giải quyết các lỗ hổng kiến ​​thức trong ngành. Những phân tích này bao gồm phân tích không mục tiêu (NTA), đo lường các chất mà chúng ta thường không đo lường hoặc tạo mục tiêu trước đây và đánh giá sinh học, có thể kiểm tra mức độ hoạt tính sinh học tổng thể trong các mẫu nước. Dữ liệu từ nghiên cứu này có thể giúp cung cấp thông tin cho các cân nhắc về quy định trên toàn tiểu bang.
3. Thúc đẩy khoa học minh bạch thông qua tiếp cận và truyền thông
   Dự án tập trung vào việc thúc đẩy các thực hành khoa học minh bạch thông qua tiếp cận và truyền thông bằng cách sử dụng: bảng thông tin, màn hình kỹ thuật số trên tường, video tham quan kỹ thuật số, các chuyến tham quan trực tiếp và trang web này. Tất cả các thành phần này đều hướng tới việc nâng cao hiểu biết nhiều hơn về nước tinh khiết trong cộng đồng của chúng ta. Phản hồi của công chúng sẽ thông báo thêm về công việc trong tương lai của SFPUC.
4. Cung cấp cơ hội mới với đào tạo nhân viên vận hành tại chỗ
   PureWaterSF mang đến cơ hội duy nhất cho người vận hành được đào tạo tại chỗ với hệ thống lọc nước quy mô tòa nhà tại trụ sở SFPUC. Phản hồi của nhà điều hành sẽ giúp cung cấp thông tin cho việc lập kế hoạch và phát triển hệ thống.

• Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về nghiên cứu nước tinh khiết ở San Francisco, Đăng ký danh sách email của chúng tôi.
• Đi tắt khảo sát và cho chúng tôi biết suy nghĩ của bạn về PureWaterSF.
• Đăng ký và tham quan Dự án Nghiên cứu PureWaterSF tại 525 Golden Gate Avenue ở San Francisco.

Living Machine ™ là một hệ thống đất ngập nước được xây dựng cung cấp khả năng tái sử dụng nước không uống được tại chỗ tại Trụ sở SFPUC (SFPUC HQ). Nó thu gom và xử lý nước thải của tòa nhà và tái sử dụng nước này để xả nhà vệ sinh. Hệ thống có công suất 5,000 gallon mỗi ngày.

1. Bể sơ cấp: Đầu tiên nước thải được đưa đến bể xử lý sơ cấp, nơi nước thải được lắng và sàng lọc bằng cách sử dụng thùng rác và buồng lắng để tách các chất rắn lớn hơn. Sau đó, nước thải được lọc sẽ chảy sang Bể cân bằng và tuần hoàn.
2. Xe tăng cân bằng và tuần hoàn: nước thải được lọc sau đó được đưa đến Bể cân bằng, giữ nước thải và hoạt động như một chất đệm cho đến khi nó có thể được gửi đến Bể tuần hoàn. Bể tuần hoàn tạo ra lượng nước thải ổn định trong ngày cho các vùng đất ngập nước.
3. Vùng đầm lầy dòng chảy thủy triều: Vùng đầm lầy Dòng chảy Thủy triều nằm bên ngoài trụ sở SFPUC dọc theo Đại lộ Cổng Vàng. Chúng được thiết kế để mô phỏng vùng đất ngập nước thủy triều tự nhiên. Nước từ Bể tuần hoàn lấp đầy các hộp trồng cây đất ngập nước từ dưới lên, và sau đó nước được thoát bằng trọng lực trở lại Bể tuần hoàn. Giá thể sỏi trong những chậu trồng cây này cho phép sự phát triển của một màng sinh học lành mạnh là nơi cư trú của một quần thể vi sinh vật đa dạng ăn các chất dinh dưỡng trong nước thải. Các chậu trồng được lấp đầy và thoát nước 12 lần một ngày.
4. Đánh bóng đất ngập nước dòng chảy dọc: Vào cuối 12 chu kỳ, nước thải được đưa đến Vùng đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng, nơi chất hữu cơ còn lại và các hợp chất nitơ được loại bỏ.
5. Khử trùng: Sau đó, nước được đưa qua quy trình khử trùng, nơi nó được lọc để loại bỏ chất rắn và giảm độ đục, được gửi qua bộ phận tia cực tím để khử hoạt tính của vi khuẩn và vi rút, và được gửi qua bộ nạp viên clo để ngăn chặn sự phát triển trong các đường ống nước tái chế của tòa nhà.
6. Bể nước tái chế: Sau khi quá trình xử lý trên hoàn tất, nước được chứa trong Bể chứa nước tái chế và được sử dụng để xả bồn cầu và bồn tiểu.

Nước đã qua xử lý chứa trong Bể chứa nước tái chế hiện cũng đang được sử dụng làm nước nguồn cho dự án nghiên cứu PureWaterSF, nơi nước được xử lý tiên tiến theo tiêu chuẩn có thể uống được và được phân tích cho mục đích nghiên cứu trước khi đưa trở lại hệ thống không uống được của tòa nhà. Vui lòng xem liên kết Living Machine ™ để biết thêm thông tin.

Hệ thống PureWaterSF sẽ bổ sung một hệ thống xử lý nước tiên tiến vào hệ thống đất ngập nước được thiết kế hiện có của SFPUC's Living Machine ™. Hệ thống PureWaterSF lấy nước đã được xử lý này và lọc để tạo ra (khoảng) 1,296 gallon mỗi ngày nước tinh khiết cao với tốc độ khoảng 0.9 gallon / phút. Nước chất lượng cao này đáp ứng các tiêu chuẩn nước uống bằng cách sử dụng các quy trình lọc tiên tiến nhất hiện có bao gồm siêu lọc, thẩm thấu ngược và tia cực tím với quá trình oxy hóa tiên tiến.

1. Siêu lọc:
   Sau khi lấy mẫu và kiểm tra chất lượng nước ban đầu, nước được lấy từ Living Machine ™ trước tiên sẽ đi qua siêu lọc (UF) bao gồm đưa nước thải tái chế qua màng sợi rỗng rất mịn và loại bỏ các chất dạng hạt, vi khuẩn và động vật nguyên sinh. Sau khi đi qua màng lọc, nước lọc hầu hết chứa muối hòa tan và các phân tử hữu cơ. Lấy mẫu: Nước thải UF được lấy mẫu để tìm cloramin, clo tự do, nitrat, TOC, DOC, UV254 và độ đục.
2. Thẩm thấu ngược:
   Bước tiếp theo là thẩm thấu ngược (RO), nơi nước được đẩy qua màng bán thấm ở áp suất cao để loại bỏ các tạp chất như vi rút, muối hòa tan, thuốc trừ sâu và hầu hết các hợp chất hữu cơ. Đây là quy trình tương tự được sử dụng để khử muối trong nước biển. Lấy mẫu: Chất thấm qua RO được lấy mẫu để tìm TOC, nitrat, nitrit, độ đục, pH, nhiệt độ, clo tự do và UV254.
3. Tia cực tím với quá trình oxy hóa nâng cao:
   Bước cuối cùng là tia cực tím với quá trình oxy hóa nâng cao cho nước tiếp xúc với tia cực tím (UV) kết hợp với natri hypoclorit để khử trùng bất kỳ mầm bệnh nào và giảm thêm hóa chất xuống mức không thể phát hiện được. Lấy mẫu: Nước thành phẩm được lấy mẫu để tìm clo và UVT tự do.

Các bảng thông tin có thể tải xuống về dự án có sẵn tại đây:

Thông tin kỹ thuật

Thông tin chung

Đảm bảo hiệu suất hệ thống đáng tin cậy:

Việc kiểm tra nước được tiến hành ở mọi bước để đảm bảo rằng mỗi yếu tố trong hệ thống của chúng tôi được loại bỏ hiệu quả và hiệu quả các vi sinh vật được thiết kế để loại bỏ. Thử nghiệm này đánh giá hoạt động của hệ thống về độ tin cậy tổng thể của hệ thống và mức độ hệ thống có thể liên tục đạt được các tiêu chuẩn chất lượng nước. Các mẫu lấy sẽ được lấy định kỳ và phân tích các thông số chất lượng nước thông thường, chẳng hạn như pH, clo và độ cứng, cũng như các chất gây ô nhiễm tiềm ẩn, chẳng hạn như dược phẩm, vi khuẩn hoặc vi rút.

Vào cuối quá trình khoảng 30 phút, chúng tôi có thể xác nhận rằng tất cả các mục tiêu điều trị đã đạt được và chúng tôi so sánh nước tinh khiết với tiêu chuẩn nước uống.

Sử dụng Phân tích nâng cao để phát hiện "những ẩn số không xác định" trong nước của chúng tôi:

Sau đó, chúng tôi tiến thêm một bước nữa để hiểu biết toàn diện hơn về nguồn nước mà chúng tôi đang sản xuất. Chúng tôi chạy một bài kiểm tra có thể chỉ ra bất kỳ dấu vết nào của các hợp chất như dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, thông thường rất khó phát hiện. Đối với thử nghiệm này, chúng tôi sử dụng phân tích dữ liệu nâng cao, bao gồm xét nghiệm sinh học (đánh giá sinh học) và phân tích không mục tiêu (NTA) để đo lường tác động sinh học của các hóa chất mức vi lượng khác nhau được tìm thấy trong hệ thống nước của chúng tôi. Với thử nghiệm này, chúng tôi đang cố gắng vượt ra khỏi việc hiểu những gì đã bị loại bỏ để hiểu rõ hơn về những gì còn lại trong nước.

Giám sát thời gian thực:

Trong khi hệ thống chạy, nó tiến hành giám sát thời gian thực liên tục để đánh giá hiệu suất hệ thống và độ tin cậy tổng thể. Giám sát thời gian thực này đánh giá các phép đo tiêu chuẩn sau về chất lượng nước:

Tổng chất rắn hòa tan (TDS) - TDS là các muối vô cơ và chất hữu cơ hòa tan trong nước. TDS là một chỉ số về chất lượng nước chung. EPA đặt ra tiêu chuẩn nước uống thứ cấp cho TDS ở mức 500 mg / L. Mức TDS tăng cao không phải là một mối nguy hiểm cho sức khỏe.

Tổng cacbon hữu cơ (TOC) - TOC là thước đo mức độ của các phân tử hữu cơ hoặc chất gây ô nhiễm trong nước tinh khiết. Bản thân TOC không có ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng là môi trường để hình thành các sản phẩm phụ khử trùng độc hại.

Độ đục - Độ đục là thước đo độ trong tương đối của chất lỏng. Vật chất làm cho nước bị đục bao gồm đất sét, phù sa, tảo chất hữu cơ và vô cơ được phân chia mịn, các hợp chất hữu cơ có màu hòa tan, sinh vật phù du và các sinh vật cực nhỏ khác.

Hấp thụ tia cực tím (UVA) - UVA đại diện cho lượng ánh sáng được hấp thụ bởi các thành phần bên trong nước (năng lượng ánh sáng không đến được đầu dò). UVA thường được sử dụng như một chỉ số về chất lượng nước nói chung, hoặc khả năng hình thành sản phẩm phụ khử trùng.

Nhóm được tập hợp cho dự án nghiên cứu này có trình độ chuyên môn duy nhất về kinh nghiệm phát triển quy định, thiết kế, cho phép và thực hiện các dự án nước tinh khiết.

	SFPUC là đơn vị đi đầu trong việc sử dụng nước bền vững và sáng tạo trong môi trường đô thị. Với việc thông qua Sắc lệnh về nước không uống được vào tháng 2012 năm XNUMX, SFPUC đã lắp đặt một hệ thống xử lý đất ngập nước được xây dựng có tên là Living Machine ™ tại trụ sở chính của mình. SFPUC đang tiến hành dự án nghiên cứu này để điều tra cách làm sạch hơn nữa nguồn nước đã qua xử lý này theo tiêu chuẩn nước uống với việc tái sử dụng trực tiếp.
	Sản phẩm Tổ chức Nghiên cứu Nước (WRF) là một hợp tác xã phi lợi nhuận hàng đầu tiến bộ khoa học về nước để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Nó được điều chỉnh bởi các tiện ích và cung cấp các giải pháp và kiến ​​thức nghiên cứu khoa học cho các bên liên quan về nước uống, nước thải, nước mưa và tái sử dụng nước. WRF đang hỗ trợ các thành phần hoạt động và tiếp cận của dự án PureWaterSF.
	Sản phẩm Cục Khai hoang Hoa Kỳ (USBR) quản lý, phát triển và bảo vệ tài nguyên nước cho công chúng Hoa Kỳ theo cách hợp lý về mặt kinh tế và môi trường. USBR hỗ trợ xử lý quy mô tòa nhà để tái sử dụng nước uống trực tiếp và điều khiển thông minh để giám sát hiệu suất theo thời gian thực trong Chương trình nghiên cứu và phát triển lọc nước và khử mặn (DWPR) của họ.
	Kỹ sư Carollo là một công ty tư vấn môi trường chuyên về quy hoạch, thiết kế và xây dựng các công trình cấp nước và nước thải. Carollo là công ty đi đầu trong ngành nghiên cứu các hệ thống giám sát và tàu xử lý tái sử dụng có thể uống được, đồng thời cung cấp chuyên môn kỹ thuật trong việc thiết kế, lắp đặt và giám sát hệ thống PureWaterSF.
	Woodard & Curran là một công ty kỹ thuật, khoa học và hoạt động tích hợp với các dịch vụ giải quyết các thách thức về cơ sở hạ tầng, môi trường, tài nguyên nước, năng lượng và sản xuất. Đối với dự án PureWaterSF, công ty hỗ trợ SFPUC trong việc điều phối dự án, quản lý tài trợ và cài đặt dự án trình diễn cũng như tiếp cận công chúng và nội bộ.
	Bản năng dữ liệu chuyên về tiếp cận cộng đồng và giáo dục cho các dự án nước và nước tái chế. Công ty đang hỗ trợ SFPUC trong việc phát triển các tài liệu giáo dục và tiếp cận cộng đồng cho dự án PureWaterSF.
Phân tích dữ liệu cho dự án nghiên cứu PureWaterSF được hỗ trợ bởi:
	Cơ quan cấp nước Nam Nevada (SNWA) là một tập hợp của bảy cơ quan cấp nước và nước thải địa phương được thành lập để giải quyết các vấn đề về nước trên quy mô khu vực và cung cấp dịch vụ nước bền vững, thích ứng và có trách nhiệm. SNWA sẽ giám sát Dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân (PPCP), các hợp chất perfluorinated (PFC), NDMA, NDMA FP, THM / HAA FP và EEM huỳnh quang, hàng tháng cho dự án nghiên cứu này. Công việc này sẽ được thực hiện bởi Tiến sĩ Eric Dickenson tại SNWA.
	Sản phẩm Đại học California, Davis (UC Davis) sẽ cung cấp phân tích phi mục tiêu (NTAs) và xét nghiệm sinh học (đánh giá sinh học) để kiểm tra sự hiện diện của một số hóa chất trong nước. Những phân tích nâng cao này sẽ được tiến hành hàng tháng bởi Tiến sĩ Michael Denison tại UC Davis, một giáo sư của Khoa Độc chất Môi trường.

Tất cả các phân tích trên đều tuân theo khuyến nghị của Ban Kiểm soát Tài nguyên Nước Nhà nước về việc sử dụng NTA và các xét nghiệm sinh học để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của những “ẩn số chưa biết” trong hệ thống nước của chúng ta.