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对日子和工业废水进行适当处理并进行饮用、灌溉等再利用，其本钱是昂贵的。仅处理来自烹饪、洗刷、清洁和卫生的家庭灰水，就要占有全球3%的电力消耗，并开释全球5%的非二氧化碳温室气体排放(主要是甲烷)。

工业废水的处理本钱更高。随着国际人口的添加，发展中国家逐渐执行更严格的水质标准，这些本钱将在未来十年持续添加。假如能从废水中捕获有价值的化学品，包含碳、氮和磷，将能收回一些经济本钱。例如，污水处理厂能够利用甲烷发生电力而不是单纯消耗它。选用新兴技能能够有用收回磷肥和铵肥料。

但是，是什么阻碍了“废水资源工厂”的树立?工艺不确定性、哪些技能是最有用的，以及如何进行技能组合，都可能成为行进道路上的绊脚石。本文概述了对日子污水中的污染物进行收回再利用的方案，如何将现在每年需花费数百万美元的污水处理厂摇身一变为每年产值超越100万美元的动力大户。假如能将相似的方案应用于更多样化的工业废水，将会带来更多的好处。

废水中的价值

日子污水中有咱们日常日子发生的各种废弃物，粪便、脂肪、食物残渣、洗刷剂和药物。在化学方面，1立方米的日子废水含有300～600g COD，40～60g氮(以铵和有机化合物的方式)，5～20g磷(磷酸盐和有机化合物)，10～20g硫(主要是硫酸盐)和痕量的重金属离子。

在曩昔的一个世纪，大部分日子废水都使用好氧的“活性污泥法”进行处理，在氧气和细菌的一起作用下，氧化污染物,这种方法简单，对除去有机化合物、氮和磷有用。但活性污泥法消耗巨大的动力，并开释碳脚印。一个10万吨/天的中型的污水处理厂消耗的电力与中国城镇5000人(每立方米废水约0.6KWh)相当，而且每天的碳脚印相当于6000辆家用轿车的二氧化碳排放量。

最要害的是，废水中有机物所含的能量被很多糟蹋，氮和磷都是制造肥料的原材料。经过加入钙、铁或铝盐沉淀，90%的磷终究掩埋在填埋场中，这种沉淀物不能被植物吸收，而且常常还受到有毒金属污染。相同，超越80%的氮经过微生物转化为氮气而丢失。该进程还发生很多的“湿污泥”(5～10千克每立方米处理水)。枯燥和处置(在陆地或填埋场)或焚烧这些污泥占处理设备总本钱的30～50%。

一些污水厂对污泥进行厌氧消化。在缺氧的情况下，微生物将杂乱的有机物质分解成更简单的有机分子，然后将其转化为甲烷。经过焚烧甲烷以发生电和热，厌氧消化可抵消活性污泥法20~30%的能量和温室气体本钱。但消化进程缓慢，一般需要10～20天。