原文发布于Water Online | 2024年5月3日 | 作者：克里斯·罗伊
高强度废水通常被运走进行场外管理、处理或处置，尤其是在粪肥消化液和垃圾填埋场渗滤液处理等应用中，这些应用有严格的法规要求在处置或再利用之前去除污染物。废水运输是最昂贵且最不可持续的废水管理方式之一，它会通过碳排放对环境造成严重影响，并大幅增加运营成本。
随着各行各业努力实现环境和经济目标，寻找可持续的废水处理方法比以往任何时候都更为重要。
运输挑战
废水运输物流面临诸多挑战，其中最主要的是运输成本高昂。与电力或饮用水等能够高效远距离输送的物质不同，不适合通过下水道排放的废水运输难度更大，成本也更高。此外，由于附加费或罚款，遵守日益严格的法规不仅困难重重，成本也更高。这些挑战包括：
高成本
废水运输成本可能非常高昂，受运输距离、运输频率、运输废水量、燃料成本以及卸货地点的倾倒费等因素影响。对于靠近污水处理厂 (WWTP) 的设施来说，距离不是问题，但许多偏远地区的设施面临着必须长途运输废水的挑战，成本远超每千加仑 0.10 美元，在某些情况下甚至接近每千加仑 0.20-0.30 美元。此外，由于运营监管法规日益严格，以及对垃圾填埋场渗滤液中 PFAS 污染等问题的担忧，许多 WWTP 正在越来越多地限制或直接拒绝接收此类废水。
运输过程中的环境风险
运输废水会带来重大的环境风险，包括可能发生的泄漏，污染土壤和水源，破坏生态系统，并对社区居民和野生动物的健康构成威胁。 2023年发生在俄亥俄州东巴勒斯坦的火车脱轨事故凸显了这些风险，进一步引发了社区对危险品运输安全性和环境影响的担忧。
公关与社区影响
废水运输会损害公司的公众形象和声誉，尤其是在重型卡车频繁穿越居民区的情况下。频繁的运输不仅加剧了社区对潜在事故和环境泄漏的担忧，还会导致噪音水平升高、道路损坏和整体安全隐患。
噪音、潜在事故、环境风险和道路损坏等累积效应会严重损害公司形象，影响公司发展。利益相关者，包括客户、潜在投资者和合作伙伴，可能会将公司视为当地混乱和风险的源头。久而久之，这会导致人们对公司的信任度和信心下降，影响其在社区内有效运营的能力。这还会严重限制需要当地批准的工厂扩建计划。
能源消耗和碳足迹
废水运输过程消耗大量柴油，并大幅增加碳排放。由于需要消耗大量燃料，这进一步加剧了废水管理的整体环境影响。随着企业从董事会到基层越来越关注自身的碳足迹，并且工厂碳强度 (CI) 评分对经济效益的驱动力日益增强，减少废水运输正成为实现全公司减排目标的重要途径。
现场处理的优势
现场废水处理对企业和社区都具有诸多优势。它使企业能够更有效地遵守当地法规，同时通过展现对环境责任的承诺来提升公众形象。现场处理还能增强企业对其处理流程的控制，确保其排放的水符合排放标准，并有助于避免意外的罚款和附加费。
就成本而言，减少或消除废水运输需求可以大幅降低总体运营成本。此外，现场处理可以降低废水处理对环境的影响，因为它可以减少运输过程中的能耗和碳排放。在某些应用中，例如肉类和家禽加工，采用无化学品方式处理废水，可以实现有机物质的出售或再利用，从而实现成本中性，甚至创收。
废水处理的新兴技术
废水处理技术的进步，能够实现这些污水的现场处理，对于行业采用和支持至关重要。膜过滤利用半透性屏障过滤水中的杂质，在过去一直是最具成本效益的方法，但在过去40年中，材料科学的创新却进展缓慢。
随着卷式超滤膜等新技术的引入，废水处理正朝着更高效、更便宜、更可持续的方向发展，从而使该行业变得更好。
两性离子超滤
超滤 (SF) 是一种介于纳滤 (NF) 和超滤 (UF) 之间的膜，兼具两者的优点——高有机物截留率和低压操作。两性离子超滤膜具有更强的处理能力，能够更高效地去除污染物。该技术允许水和某些溶质（例如盐）穿过其屏障，同时阻挡较大的分子和污染物而不会造成堵塞，因此应用范围广泛，包括高强度废水处理。
在粪污消化液应用中，两性离子SF膜旨在处理最棘手的废水，解决处置难题，并利用剩余的水和营养物创造价值。采用基于膜的消化液解决方案可以减少土地利用过程中的废物运输和排放，将水回用于灌溉或畜牧，并利用回收的营养物生产有机肥料。
在肉类和家禽行业中，两性离子 SF 膜提供无化学方法，从废水中完全去除脂肪油和油脂 (FOG)、蛋白质和其他溶解污染物，实现大规模水再利用，并将有机副产品转化为新的收入来源。
在垃圾填埋场渗滤液中，两性离子 SF 膜可提供最高质量的反渗透 (RO) 预处理，去除有机污垢而不会造成自身污染，并提高整体清洁水回收率、膜性能和寿命。
两性离子超滤膜采用创新的两性离子技术，构建出一种不易发生不可逆污染的膜。两性离子膜具有高效运行、低能耗和长寿命等优点，有助于企业降低运营成本，并支持实现更广泛的环境可持续发展目标。
废水管理的未来
各种激动人心的趋势和创新正在塑造废水管理的未来，这些趋势和创新有望彻底改变我们处理和再利用水的方式。两性离子膜过滤等先进的处理技术是减少废水运输需求的关键，从而降低环境影响和运营成本。如今，企业越来越需要提高工厂效率、降低成本并减少碳足迹，而废水运输已成为唾手可得的成果。
Chris Roy是ZwitterCo的联合创始人兼商业工程总监。作为聚合物和陶瓷膜领域的专家，Chris曾在威立雅CeraMem和ALSYS集团担任研发工程师和现场工程师，期间他参与了食品饮料、金属表面处理、石油天然气以及航空航天等行业的众多工业废水处理项目的试点、调试和支持工作。他以优异的成绩毕业于马萨诸塞大学阿默斯特分校，获得化学工程学士学位，并因其在聚合物流变学领域的独立研究而荣获系里最高荣誉。
