如何将污水变成饮用水

水(再)循环。
A blue pipe that connects a bathroom, sewage separation tanks, a sewage mixing tank, a filtration machine, a natural body of water, and a water filtration plant, showing the cycle of making sewage drinkable.
下面我们将更详细地探讨这些步骤。插图:Adam Simpson

你本应该愿意从马桶里喝水。每一次冲水,都会有宝贵的液体涌入下水道,最终被冲入大海或洒在农作物上。但我们本可以享受循环利用的尿液作为饮品。一些美国城市,比如常年干渴的圣迭戈,开始使用先进的净化处理厂来回收这些物质,通过利用每天数百万加仑的潜在废物来对抗干旱。它的味道好极了,你会忘记它曾经是你邻居的尿液。

第一步:旧的不去

A person sitting on a toilet in a bathroom with a full sink and clawfoot bathtub, drinking water while they sit. Blue pipes show the direction of the water when it leaves the bathroom. Illustration.
插图:Adam Simpson

你的尿液中超过90%是水(而你的粪便大约有四分之三是水)。每次你冲水时,下水道系统都会将你的废物——连同用于将其冲下陶瓷宝座的1.6至7加仑的纯净水——运送到一个旨在使其口感宜人的处理厂。

第二步:拦截大块垃圾

A blue wastewater pipe leading into a series of three containers, each of which separates out gradually smaller pieces of debris. Illustration.
插图:Adam Simpson

处理厂会使用一系列网状筛网来捕捉漂浮在你曾经的马桶液中的石头、树枝和其他——嗯——较大的杂物。更小的碎片会沉到底部深水池中,而上层的水则会流过。一些市政当局还会添加化学物质,使污垢结块,这样更容易捕捉和清除隐藏在其中的粪便。

第三步:仔细观察

A blue wastewater pipe leading into a large storage tank with a propeller at the bottom that mixes up the sewage. Illustration.
插图:Adam Simpson

“活性污泥”听起来很恶心,但这种糊状的细菌混合物实际上有助于分解有机污染物。在巨大的罐子里充分搅拌,会使污泥搅动和飞溅。当它沉淀下来后,就会留下可以消毒后用于灌溉或其他工业用途的净化液体。但你不会想喝这种东西(至少现在还不行)。

第四步:最后一道关卡

A blue wastewater pipe passing through a cluster of strawlike fibers. Illustration.
插图:Adam Simpson

在又一轮过滤以确保万无一失后,精华部分会通过像吸管一样的纤维。压力将水分子推过微小的孔隙,只有单个分子才能通过,从而确保只有纯净的氢氧混合物能够穿过膜。这个过程叫做反渗透,它能使曾经的马桶内容物变得纯净且可饮用。

第五步:回归自然

A blue wastewater pipe going into a natural body of water near some forested mountains, while rain falls into the water, and another blue water pipe leaving the reservoir. Illustration.
插图:Adam Simpson

人们不喜欢饮用回收尿液的想法,所以现在纯净的液体会回到天然水库,与雨水和河水混合。它可以无限期地留在那里,从岩石和土壤中收集矿物质,并通过自然过滤过程,直到它被重新启用。

第六步:回家

A blue water pipe entering a water filtration plant, and another blue water pipe exiting. Illustration.
插图:Adam Simpson

在水库里沉淀了不知多久之后,这些*水*在再次安全饮用之前还需要经过另一轮过滤。然后,氯气等消毒剂会杀死微生物。最终,水流出水龙头,倒入杯中,然后流经你的喉咙——循环由此重新开始。

本文已更新。它最初发表在2017年3月/4月的《Popular Science》杂志上,标题为“水(再)循环”。

 

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Sara Chodosh

撰稿人

Sara Chodosh 在《Popular Science》杂志工作了 5 年多,她从编辑助理一路晋升为科学副编辑。在此期间,她逐渐接管了已停刊的杂志的“图表”板块。她对图表的喜爱最终促使她成为《纽约时报》的图形编辑。


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