前言

　　不僅在以色列乃至世界各國的國家議程中污水處理都是一個迫切需要解決的中心議題。在人們產生的污水量持續增長的同時對環境的維護和保護其自然體系免受破壞的需求也提高了。所有這一切都要求公眾和政府領導者要盡快采取認真的態度對工業和生活污水進行直接的和有效的處理，為保護水源，防止污染，并且對每一滴水恢復到干凈狀態后進行回用,達到全民族節水的目的。

緒論

　　從一開始，水就是人類生存的決定性因素。給水是也一直就是人類所面臨的中心問題。雖然污水問題也是人類有史以來一直存在的，然而從工業革命及其帶來的社會巨大進步時開始這個問題變得尤其尖銳，因為在取得巨大成功的同時產生了大量的廢物和污染，正在威脅的地下水、河流、海洋和海濱。在以色列水資源是非常有限的，但我們卻沒有足夠的意識去保護我們僅有的一點點水資源。這些年來，生活污水和工業廢水通過河流和干涸河道流入大海，污染了國家的海灘、地表水和地下水，也污染了水井和礦井，導致它們無法使用。另外，多年的干旱和地下水的過量開采也導致了自然水資源平衡的破壞和水質的惡化。
　　在供水量日益減少的情況下，隨著人口的增加和生活水平的提高對于水的需求量以 令人吃驚的百分數增加，這也是一個國家發展的正常結果。因此以色列的給水經濟已經發現自己處在破產的邊緣。
　　以色列的供水管理局負責解決這種水資源的短缺問題。由于天然水源已快耗盡，所以他們決定轉向使用一種非傳統的水源，即污水管道中的污水，將這種污水轉變成凈水后作多用途使用（除了飲用），其中主要是轉變成適合于農業使用的水，如對多種作物進行灌溉。
　　早期的國內污水處理僅僅是以去除其中的生態衛生有害物為目的，然而，由于水源短缺加劇，對于由于未處理污水的滲透導致地下水遭到污染的危險的認識加強了，污水處理技術得到了發展，關于污水處理的看法也發生了變化。從此以再生污水進行農業和工業的回用，對于提高以色列的水資源平衡做出了貢獻。
　　人人熟悉污水的惡劣的視覺效果和難聞的氣味，但只有少數人才知道污水中只有千分之二的污染物（百分之一的五分之一），其余的都是水。這是很大的水量，其全年穩定的供水能力是可靠的。未經處理的污水直接排入天然水源中會對其造成以下幾方面的破壞：
　　a)海灘被污染，動植物遭到破壞。
　　b)大量未經處理的污水將其中的污染物釋放到水中從而引起了水中組分的變化(物理的、化學的、生物的和其他的)，導致整個水源在許多用途上變得不能使用或是有害于各種用途。
　　c)污水滲漏、垃圾填埋、工業廢物、化糞池和缺乏防滲的污水處理廠滲出的污水造成了地下水的污染。
　　d)污染導致了數億立方米的生活和工業用水的損失。
　　這些現象都急需一個解決方案。這種解決方案包含在一項新的污水處理方法中。

污水處理的過程

　　流動的水體有自凈能力，即一種使污染物轉變成有用、無害的物質的自然能力。這種自然的過程是通過混合，活性生物作用，部分懸浮物的沉淀和清水稀釋等作用在水量充足的河流中發生的。一個類似于自然凈化作用的工藝，是從空氣中吸收氧（好氧工藝），用設備促進微生物和藻類的生長繁殖，并通過它們進行污水中有機物的降解。當排污量超過水體的負荷能力時，氧氣被耗盡，需氧過程停止，厭氧過程（缺氧）開始。
　　污水處理的作用在于加速了自然凈化的過程，使該過程以自然過程的幾倍的速度重復進行。這種加速是通過加入了"人工的"比自然凈化過程更為有效的步驟來完成的。
　　今天，通常認為污水處理要達到要求的處理效果（良好的出水水質）必須包括以下幾個步驟：
　　預處理：用物理過程去除水中粗大顆粒或懸浮物-利用隔柵去除沙粒和油脂。
　　一級處理：在沉淀池中進行重力沉淀去除污水中原有的污泥。
　　二級處理：有溶解氧存在的生物處理（好氧工藝）
　　:常規的方法有：
　　· 氧化塘
　　· 滴濾池
　　· 活性污泥法
　　· 以上方法的不同組合。

氧化塘

　　這種處理方法是將污水排入一個能最大限度吸收陽光的淺池中。污水在其中停留幾個星期直至綠藻出現，綠藻吸收陽光進行光合作用產生大量的氧氣，然后細菌利用這些氧氣進行水中有機物的降解。二級處理后的出水排入一個干凈的池子中再停留一段時間來進一步提高出水水質。

活性污泥法

　　這種處理方法是通過機械設備如鼓風機、攪拌設備或通風裝置為生物處理提供所需的氧。將未處理的污水注入含有很好活性的活性污泥曝氣池中，這些活性污泥中有豐富的微生物群體。作為它們生命過程的一部分，微生物吸收氧分解水中的有機物和氮、磷化合物。由于微生物以飛快的速度進行倍數的生長繁殖，這個過程在6-18小時內即可完成。通過設在生物反應器內的曝氣器及液體表面的攪拌設備使污水飽含氧氣，并在流程中與來自空氣的氧充分混合。這樣使得在整個生化工藝中都能保持很好的微生物活性。
　　在達到反應器的停留時間后，就要進行增殖的微生物（活性污泥）和出水的分離過程。
　　這就是在流速非常緩慢的可以滿足沉淀要求的沉淀池中進行沉淀。大部分的活性污泥循環回流到生物處理工藝（回流污泥），以保持反應器中適宜的微生物濃度和污泥的較高活性。

注入地下水處理法

　　將處理后出水注入土壤的含水層中既可以達到進一步處理又可以起到儲存目的。將處理后出水注入地下水中有以下幾種好處：
　　a)將處理后出水穿過土壤的含水層相當于進行了進一步的處理步驟：水在穿過的含水層土壤時進行了過濾，進一步接觸土壤上層中的氧進行延時生物處理，通過吸附，離子交換和沉淀等過程進行物理化學的處理。
　　b)位于地下十幾米深的含水層，貯存冬季不用夏季才用的滲入水量是可行的，沒有蒸發損失。這種儲存時季節性的，多季節的和多年性的。
　　c)滲入地下水還有一個心理上的優勢就是它不與人類接觸，這樣在處理過程的終端，使用這種方法進行再生的水就變成了事實上的地下水。
　　處理后出水是從生化處理廠輸送到回注地點的。回注工藝是由濕式和干式交替組成的過程，這樣可以保持土壤含水層中的好氧狀態。（濕式過程中沒有空氣能滲入土壤層，而干式過程就可讓繼續好氧工藝所需的氧氣由空氣中滲入到地下）

集水井

　　這些再生水是通過設在注入點附近的機井進行取用的。這些井呈環狀排列在注入點的周圍。它們的作用是汲取再生水并防止這些水通過滲透污染附近的飲用水井。
再生水從這些集水井中被汲取到主要的輸水干管系統，然后把再生水的從產地輸送到內蓋夫地區的用戶。

輸送系統-"處理后出水管網"

　　早在20世紀50年代后期關于從Dan地區，Kishon Project和其他的處理廠收集處理后出水并加以處理，并接著回用的意見就已提出了。很明顯如果這一計劃得到實施將同時解決兩個問題：
　　a)水源短缺的惡化
　　b)由未經處理的污水直接排入海洋中造成的海灘污染
　　隨著20世紀70年代早期建設的開始，這種意見具體形成了實際的計劃。經過數年的運行證明，即使經過最大限度的凈化處理這些水還是被禁止飲用。因此決定鋪設"處理后出水管網"，所有的這些水管和配件被涂成紅色以區別于飲用水的管線。在處理后出水管網中的這些再生水只限于農業方面的使用-用于所有種類的作物的非限制性灌溉。

配水系統

　　這些再生水一部分是通過"處理后出水管網"直接供給消費者，另一部分是通過與已經存在的從其他水源繼續供飲用水的管道平行的區域性管網輸送給消費者的。現存的管網系統已改造成適合于從污水處理廠進行再生水的輸送，另一個并行的管網則向消費者供應生活飲用水。此外，定居點的給水管網也進行了改造以保證灌溉管網和飲用水管網的徹底隔離。

總結

　　1．以色列是最早使用污水進行農作物灌溉的國家之一。今天它是世界上最高比例（大約是污水總量的三分之二）使用污水進行灌溉的國家。回用污水中取得的經驗加上先進的灌溉方法，使以色列在國際上成為這個領域內的領先者。由于區域性的水資源短缺，可以預見在不久的將來大部分的污水將被處理回用，特別是用于農業。同時努力提高處理后出水的水質，以便擴大農作物的種植范圍，促進灌溉方法的發展。
　　2．以色列的污水回用包含計劃和組織、過去的成就、將來的發展計劃、國家和地方的關于污水回用的流量預測、主要的處理地點的選取、主要方案的設計、不同地區之間的輸送的總平面圖、以及在以色列國內污水再生的投資估算。
　　3．國家在污水處理和回用領域的努力已經使以色列的兩個主要的中心城市的污水的處理和回用的建設計劃形成了羽狀水網：Dan地區的污水再生計劃和Qishon方案。這種國家的努力取得了一系列的成就：
　　解決了由污水引起的公共衛生問題。
　　防止了地表水和地下水的污染問題。
　　防止了環境公害。
　　利用污水作為一種非常經濟的水源來解決日益增長的需水量。
　　4．到2005年，不僅是農業，各行各業對于水的需求量都將大幅度提高，這里主要是指淡水。這種需水量增加的結果導致可用于農業灌溉的淡水量降低到過去的一半。這樣也就將使得農業部門對于污水灌溉的需求量增加了。
　　5．由于在農業上使用再生污水的優點得到驗證，將來供水部門的很大一部分投資將投向污水再生領域。
　　6．目前污水量（處理前）約為3億立方米/年，預計到2010年將達到大約5億立方米/年。考慮到在處理和儲存過程中水量的損失，可利用的污水凈產水量將達到大約3.5億立方米/年。
　　7．污水的主要來源是單位面積人口密度高的市區，目前提供的生活污水量可以占到總污水量的75%。
　　8．盡管1.2億立方米/年的污水灌溉著總面積為185000公頃土地，（不包括Dan地區污水處理計劃中的大約1億立方米/年），仍有許多城鎮還沒達到污水再生或處理的最低要求。在國內許多地區普遍的途徑僅將污水的灌溉作為一種污水處理的方法（后接最低的處理和貯存），并且只對棉花一類的非食用作物進行灌溉。
　　9．污水處理要達到的最高目標是防止對公共健康的危害，并同時保證適合于全國各地的農作物使用。
　　10．在過去十年中一個連續有序的從Nahariya地區到內蓋夫地區的污水回用計劃已經建立。目標是通過將小區域的污水使用計劃合并成大的污水使用計劃，實現污水供應和回收的靈活性：
　　北部地區：西加利利Qishon計劃（包括Harei Nazerat，Qishon-海法和西加利利計劃）
　　中部地區（西部）：沙倫和Dan地區計劃
　　中部地區（東部）：Shfelah計劃（耶路撒冷，Ayalon and Shfelat Yehuda）
　　南部地區：Be'er Sheva-Har Hanegev 計劃
　　11．根據污水收集方面的不同，對于不同地區進行了等級劃分：
　　未與系統相連的地區（如Arava）
　　相當部分的水為咸水的地區（如Bet She'an）
　　污水收集相對容易的地區（Yizreel Valley and Shfelat Yehuda）
　　具有豐富的和相對便宜的污水的地區(western Galilee, Sharon Region)
　　12．污水回用的總體規劃建議最大限度的收集排污地區原有/產生的污水，并利用污水替代淡水。
　　13．過去的10年中污水都是在它的產地收集而無須輸送到很遠的地區。1995年以后污水就必須輸送到現有收集區以外的地區（丹地區的污水再生計劃，耶路撒冷計劃，Qishon 計劃）。
　　14．在末期，建議污水處理水平要達到能非限制性灌溉和替代沿岸平原地區半數的農業淡水需求量。北方的剩余產量將被調給南部的Sharon計劃。
　　15．不同地區之間的輸送管路要最大限度的適應系統的運行，滿足在污水產量或收集量發生變動時有剩余污水能夠以相同的水質輸送到不同的用戶。
　　16．在以色列，污水的回用計劃要求向污水處理和回用方案投入巨大的資金，其中包括收集、處理、運輸和儲存的設備。估計總投資約為5.5億美元，分配如下：
　　近期投資（1995-2000）約為2.5億美元。
　　末期投資（2005-2010）約為4億美元。
　　大部分的投資將被用于替換污水的處理或處置工程（約為4億美元）來防止環境的危害和水源的污染。
　　17．污水回用計劃必須考慮到組織方面的問題，也就是要建立污水處理公司和用戶的組織，還有法律方面，包括污水排放者和農業使用者之間的關系。
　　18．以色列的各種污水處理回用計劃中獲得的專業經驗和國家污水回用綱要都表明，為了環境利益和解決區域性水資源短缺的問題，要認真改進、解決污水處理問題的計劃、實施和行動路線。