开普敦成功的水资源保护措施如何产生意外问题

多年来，水资源保护一直是业界讨论的主要议题，毫无疑问，它将成为人类未来面临的最关键问题之一。 这一点在今年早些时候比南非开普敦市更为明显。 缺水是如此可怕，以至于“0日”被确立为只剩下没有水的日子。 人口约为4万人，危机迫在眉睫。

成功的保护措施推迟了“日0”

实施了严厉的保护措施，好消息是它们在很大程度上取得了成功。 开普敦及其周边地区用于灌溉的用水量减少了约60％，而普通公众将所有非必需用水（例如洗车，长淋浴等）保持在绝对最低水平。 由于这些积极的保护措施，Day 0从最初的4月2018截止日期推迟到6月底的2018。 目前，0日已被推迟到2019，前提是保护措施仍在继续，雨水使该地区遭受的4年干旱得到缓解。 人口增长问题是必须考虑的另一个挑战，因为开普敦的人口自1995种族隔离结束以来增加了近两倍，从而给市政基础设施带来了更大的负担。

节水意外的挑战

在过去的12个月里，我已经两次前往南非，亲眼目睹了节约用水的挑战，以及极端保护措施带来的独特废水处理挑战。 对于我习惯处理的大多数市政污水处理厂而言，除了偶尔的降雨事件或与人口增长或萎缩相关的尺寸挑战外，其流入特征不会发生显着变化。 然而，这些挑战往往是短期（即降雨事件）或发展缓慢（即人口变化）。 我在开普敦看到的问题是我可能没有预料到的问题，如果我在他们的位置。 虽然减少用水量导致当地废水处理设施的流量显着减少，但实际废物的装载量并未发生显着变化。 也就是说，虽然人口产生了相似数量的废物，但携带的废水却少得多，导致废水流变得更加集中。

因此，考虑到现有处理设施的水力学，BOD以及营养物负荷（例如氨，磷等）成为一项独特且具有挑战性的任务。 在最初建造时，废水系统是针对某些条件设计的，并且当运行条件与施工时一样时可能运行良好。 然而，在每天接收相同质量的废料（即BOD负载）的同时大幅降低流入物流速是一项重大挑战。 改变运行条件以考虑流入特性的急剧变化（即氨浓度增加两倍以上）不是现有设计，水力学和适应生物种群可以轻易解决的问题。 它基本上将工程师送回绘图板，以确定他们的工厂在这种独特的环境下如何充分处理废水需要进行哪些调整和修改。

开普敦的创意解决方案

生物治疗挑战的潜在解决方案通常来自一些创造性工程和开箱即用的思维。 开普敦的情况也不例外。 开普敦大学一直在尝试使用生物精炼厂，不仅可以生产适合公众使用的水，还可以提取可以使该过程经济可行的资源。 尽管浓缩废水流可能对传统处理厂的设计存在问题，但它们可能为生物炼油厂提供更大价值的机会。

像我多年来一直合作的许多生物处理厂一样，每个都有自己独特的问题，很可能是独特的机会。 我们所有人都需要开始思考如何管理我们最宝贵的资源 - 水 - 更具创造性。