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科研人员在污水处理厂开展膜混凝集成技术中试研究。何沛然 摄
可能很多人都曾想过这样的问题：家里使用后的冲厕水、洗澡水、洗菜水最终都去哪里了？还是让我们一起跟随污水的“足迹”，去看看它是怎样“脱胎换骨，涅槃重生”的。
污水从我们家中排入下水管道，经过污水管网汇集后来到了污水处理厂。在这里，污水要经过三级处理才能变成清澈可用的水。
首先是一级处理。第一道“关卡”叫作格栅，它的作用是去除污水中体积大小不一的悬浮物或漂浮物，比如，纤维、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止水泵堵塞。接着，污水通过潜污泵抽送到达曝气沉砂池。在这里，细小的泥沙、泥渣等固体颗粒，就会依靠重力作用慢慢沉底而被去除。最后，污水流入初沉池，进一步降低了悬浮固体浓度，减少了后续处理单元的负荷。经过格栅、曝气沉砂池和初沉池这3道主要工序，大约能去除污水中20%的污染物。
此时，污水并不能达到排放标准，接着进行二级处理。这里有个高大的池子叫作生物池，池中像棉絮一样的活性污泥中，生长着多种细菌和微生物，它们是去除水中污染物的“主力军”。微生物的生长需要食物，而它们的食物就是水中的污染物。在食用过程中，微生物们茁壮成长，不断繁殖，同时将污染物分解为水和二氧化碳等无害物质。这些微生物中负有盛名的当属聚磷菌和反硝化菌，可以除磷和脱氮，在预防污水流入江河湖海而产生富营养化方面，承担着重要角色。
在这些操作结束后，有的微生物可能会随着水流进入下一个处理工序。因此，二次沉淀池就成了为它们举办“告别会”的最佳场所。经过泥水分离后，活性污泥中的一部分重新与污水混合，回到前面的生物池里继续努力工作；另一部分则直接进行污泥浓缩，去掉多余的水分并送达专门的地方进行处理。这些污泥经过处理后是很好的肥料。这时，二级处理流程正式结束，大约能去除污水中80%—90%的污染物。
最后是三级处理，也就是深度处理环节，包括生物滤池、脱色消毒等。在这里，污染物被进一步去除，同时通过加氯、紫外、臭氧等手段，将顽固的有害病菌和病原体等杀灭，保证出水的安全性。
至此，污水正式转变为再生水：一部分可用于道路清洁、厕所冲洗、工业冷却、园林和农田灌溉等；而另一部分则流入城市水系，比如永定河、昆明湖。
北京市水务局的统计数据显示，2021年北京市再生水利用量约为12亿立方米，相当于86个西湖的水量。圆明园遗址公园从2007年11月开始就使用再生水用于河湖景观补水，年补水量近900万立方米。再生水已成为北京的“第二水源”。
（作者系北京市科学技术研究院2023年科普讲解大赛二等奖获得者、北科科普宣讲团成员、北京市科学技术研究院资源环境研究所研究员）
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