新型水循环之海水冲厕的可持续应用

水安全日益严重地威胁着全人类的健康和福祉。因此,寻找可持续替代的水资源已成为一个亟待解决的问题。尽管海水淡化和污水回用在一定程度上可以缓解城市的用水紧张,但是这两项技术的高能耗和高费用阻碍了它们的广泛应用。其实,城市用水中20%30%是用于冲洗厕所,经过简单处理后的海水完全可以达到冲厕用水的水质要求。当然海水冲厕和再生水冲厕一样需要配备单独的管道系统。本文通过生命周期评估和敏感性分析方法,在与常规淡水系统进行比较的基础上,系统地研究了海水冲厕、海水淡化以及污水回用这三种替代水资源的方法,在城市水系统中的相对节约淡水的潜力、对环境的影响以及广泛应用的前景。结果表明,海水冲厕具有环境可持续性,其应用主要取决于城市的有效人口密度和距海岸的距离。在有效人口密度超过3000人·km–2及距海岸30 km以内的沿海城市,海水冲厕所带来的总环境影响明显低于其他两个替代水资源。如进一步结合应用适合含盐污水处理的硫酸盐还原、自养反硝化和综合硝化(sulfate reduction,autotrophic denitrification,and nitrification integrated,SANI)处理技术,海水冲厕的潜在应用范围可以扩大到距海岸60 km的沿海城市。对于符合这些要求的沿海城市,建议将海水冲厕纳入城市水系统,从而促进城市水循环的可持续发展。