弗吉尼亚州沿海地区是第一个成功的英国定居点、绵延数英里的大西洋白色沙滩和 170 万人口的所在地。
它也是美国最容易遭受风暴潮洪水和海平面上升等破坏性气候变化影响的地区之一。
事实上,根据旧道明大学海平面上升中心的数据,汉普顿路地区是美国第二大容易受到海平面上升影响的地区,仅次于新奥尔良。乔治城气候中心确定,在弗吉尼亚州有超过 40 万户面临海浪破坏风险的房屋中,其中大部分居住在汉普顿路地区。
波托马克含水层 - 该地区地下水的主要来源 - 是一种有限的自然资源,这意味着它缺乏足够的自然补给能力。随着水的使用,含水层的压力降低,这种降低的压力导致地面沉降或土地下沉,进一步加剧了该地区对海平面上升和盐水污染风险的敏感性。由于弗吉尼亚人在上个世纪使用的水量超过了含水层中自然补充的水量(如果今天弗吉尼亚州东部停止使用含水层,含水层将需要数万年才能恢复到自然状态),因此需要采取行动保护水源。
每天,该地区的居民和企业向汉普顿路卫生区 (HRSD) 输送约 1.5 亿加仑废水,这是一个地区废水处理机构,为弗吉尼亚州东南部的 18 个县市提供服务。然后,这些废水经过处理,达到足够清洁的水平,可以安全地返回切萨皮克湾等地区水道。 HRSD 知道他们的水太宝贵了,不能浪费,因此开始探索如何为社区和更大的环境做更多的事情;质疑是否有更好的方法来重复利用处理过的水,而不仅仅是将其送回河流和切萨皮克湾。 SWIFT 计划就是这样诞生的。
2013 年,HRSD 求助 Jacobs 开始评估突破性饮用水再利用项目的概念。源于现有的一般工程服务合同,ag真人官网平台对 SWIFT 的参与已转化为多年的后续工作,帮助建立一个六阶段计划,旨在保护该地区的环境,增强该地区长期地下水供应的可持续性,并帮助解决切萨皮克湾恢复、海平面上升和盐水入侵等环境压力。
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400 K
弗吉尼亚州的房屋获得更好的保护,免受海平面上升的影响
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90 %
SWIFT 设施排放量预计减少
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100 M
到 2030 年每天为波托马克含水层补充加仑水
“明日可持续水资源倡议对于主动满足ag真人官网平台今天以及子孙后代的水、环境和经济需求至关重要。ag真人官网平台知道,弗吉尼亚人需要前瞻性的解决方案来解决当今的问题。ag真人官网平台的水太宝贵了,不能浪费 – SWIFT 使ag真人官网平台能够重新夺回这一重要资源,并用它来解决日益枯竭的地下水供应问题,同时应对多种其他与水相关的环境挑战。”
某个地区针对水资源短缺采取大胆的 SWIFT 应对措施
对饮用水源的威胁,例如含水层、受污染的水体和储存不足,可能与漏水的管道或过时的处理厂一样具有毁灭性 - 而且地球上没有新的水,ag真人官网平台一次也无法使用水。
SWIFT 计划于 2013 年启动,进行了初步可行性评估,以确定满足饮用水质量标准的潜在处理工艺。ag真人官网平台评估了污水处理厂的出水水质,并向 HRSD 提出了三种可行的先进处理理念和成本。这些处理方案中的每一种都提供了针对病原体和有机物的多重屏障方法,这对于高级处理和安全饮用水的生产至关重要。
ag真人官网平台还进行了地下水建模场景,以验证将补给水注入波托马克含水层的预期效益,这最终使 HRSD 能够选择两种处理工艺进行试点测试。
HRSD 选择对基于颗粒活性炭 (GAC) 和基于反渗透 (RO) 的处理方案进行并行测试,以确认它们生产超出饮用水标准的水的能力,并比较性能。基于RO的试点于2016年6月至2016年12月进行了试点测试,而基于GAC的试点于2016年7月至2017年10月运行,为处理同一水源的不同处理工艺进行逐一比较提供了充足的时间。这两项试点均在 HRSD 的约克河处理厂进行,该处理厂是 HRSD 的七个候选处理厂之一,用于高级水处理和随后的地下水注入。在此阶段,ag真人官网平台还协助了两口测试井的钻探、开发和分析,以验证含水层水力和水质,并进行了一系列地球化学兼容性分析,以确保成功注入。
HRSD 没有立即全面实施,而是选择继续在 HRSD 的另一个合格 SWIFT 候选项目 Nansemond 处理厂建立最先进的 1 MGD 示范设施,该设施使用基于 GAC 的处理方法。研究中心选择基于 GAC 的处理工艺是基于其试点性能、优惠成本、避免盐水处理和排放挑战以及预计与原生地下水的兼容性。然后,HRSD 将把 SWIFT Water 注入含水层,并在现场监测一年的结果,为全尺寸设施的设计标准提供信息。ag真人官网平台正在与 HRSD 合作制定未来全面设施所需的监管步骤,到 2030 年,该设施的日处理量将超过 1 亿加仑。
ag真人官网平台的水力模型表明,将 SWIFT Water 注入含水层可能会显着减少海平面上升的影响,并积极改善波托马克含水层 - 该含水层横跨美国东部,从佐治亚州一直到新泽西州。沿海压力的增加也将减少盐水入侵的风险。 SWIFT 基于 GAC 的处理流程经过彻底且经过验证的步骤,可确保水的可靠、安全并保护该地区宝贵的地下水源。使用 HRSD 的 SWIFT Water 补充波托马克含水层有助于减缓甚至扭转因从水源取水而导致的土地下沉。
在全面实施 SWIFT 计划后,HRSD 预计只需在实施 SWIFT 的设施发生重大暴风雨期间偶尔通过现有允许的排水口将处理过的水排放到当地河流中即可。在这些设施中,SWIFT 将成功消除 90% 以上的 HRSD 排放物,减少进入接收溪流以及切萨皮克湾的营养物质。
2018 年,美国水联盟向 SWIFT 颁发了公共部门享有盛誉的美国水奖,以表彰其在推动可持续、综合和包容性解决方案应对水资源挑战方面取得的杰出成就。此外,《气候变化商业杂志》还对 SWIFT 进行了认可:2018年项目优异奖气候变化适应和恢复力。