废水处理已成为环境和公共卫生的基本要素。 过去 50 年间,水的循环和处理方式发生了巨大变化。 这一过程有助于维护环境和人类的健康。
美国环境保护局 (EPA) 通过国家污染物排放消除系统 (NPDES)对城市和工业废水的污染物排放进行监管和监测。
NPDES 于 1972 年根据《清洁水法案》设立,是一项用于监管向国家水体排放污染物的许可计划。 除马萨诸塞州、新罕布什尔州、新墨西哥州、哥伦比亚特区、美国领土以及联邦和部落土地外,美国环保局授权各州根据环保局的指导方针颁发其 NPDES 许可证。 美国环保局确定了五类污染物,地方和州政府机构可根据当地环境的需要设定限值。
污水处理的主要目的是清除人类、鸟类和动物粪便中的污染物。 当局依靠检测某些细菌(称为 “粪便指示菌 (FIB) “或 “指示生物”)的存在来确定经处理废水的安全性。 直到最近,饮用水安全检测还依赖于测量粪大肠菌群和粪链球菌的存在。 然而,2014 年的一项研究估计,全球有近 18 亿人遭受饮用水粪便污染,部分原因是消毒不当和现有的 FIB 检验不充分。
美国食品及药物管理局认定,中压紫外线技术需要 120mJ/cm2 的剂量才能被视为等同于巴氏杀菌法。 这一剂量高于减少 5 个菌落常见乳制品污染物的剂量(40mJ/cm2)。 但这仍然是必要的,因为有些病毒(如腺病毒)对紫外线的抵抗力较强。 120mJ/cm2 的剂量可确保充分灭活病毒。
美国环保局建议检测大肠杆菌和肠球菌,以衡量饮用水的安全性。 尽管取得了这一进步,但在检测大肠杆菌和肠球菌方面仍存在一些问题:
尽管存在这些挑战,但大肠杆菌和肠球菌检测的低成本、简便性和检测速度使其成为衡量废水消毒是否充分的重要依据。 得克萨斯州和缅因州已将肠球菌检测作为衡量消毒是否充分的可靠机制。 随着qPCR等新型分子检测技术成为主流,全球标准可能很快就会改变,从而改善水安全和公众健康。
氯和其他氧化剂已被证明能有效消除细菌,但紫外线(UV)也越来越受欢迎。 紫外线可减少人类接触危险化学品的机会,并降低意外排放对水生生物造成危害的可能性。 该行业已从最初使用氯发展到使用其他消毒方法来消除有害微生物。 这些替代方法消除了材料处理、混合或储存问题。
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