洋溢着成功的喜悦

“很多人，当我告诉他们我的工作时，他们会说‘呃，你在污水处理厂工作?诺森伯兰水务公司废水质量技术支持顾问凯伦·法尔笑着说。“我认为人们不会考虑冲完厕所后会发生什么——眼不见心不烦。这真的是一个复杂而迷人的过程。”

地点和气味

位于英国泰恩河河口的豪顿污水处理厂，除了偶尔会闻到一些奇怪的气味外，没有别的。这些水来自其中一座工业规模的建筑，里面有巨大的离心机从泰恩河畔纽卡斯尔及其周边地区的污水污泥中去除水。法尔解释说:“豪顿的一切都被覆盖了，因为我们离当地社区太近了。”位于伦敦和爱丁堡之间的最大污水处理厂距离最近的住宅和商店不到一英里，处理超过100万人的废水，每秒高达1.2万升。

作为一名化学家，法尔不得不接受废水处理主要依赖微生物的事实——她承认，这是一个很大的学习曲线。现在，她很兴奋地分享她关于植物为了让虫子开心所做的所有工作的广泛知识。污泥在离心机中脱水后，在高温下消毒，然后泵入一个高耸的筒仓，在那里细菌可以消化大约10天。然后，污泥被干燥并用作农业肥料。

法尔带我去了现场实验室，她解释说，在这个过程中，唯一的化学干预是硫酸铁和丙烯酰胺的聚合物。这些化合物被用来调节污泥的稠度。小型集装箱实验室的分析人员还密切关注pH值水平，以确保细菌对饲料满意。

法尔兴奋地说:“我工作中最享受的事情就是整天呆在外面。”戴着安全帽，穿着引人注目的外套，她经常在诺森伯兰水务公司的412污水处理厂解决问题。她说:“你可以在电脑屏幕上看到结果和过程，但没有什么比到一个地方去看看、闻一闻更好的了。”“当生物膜发挥作用时，污水处理厂的涓滴过滤器有一种可爱的泥土味。但一旦硝化细菌数量减少，它就开始闻起来像未经处理的污水。”

作为诺森伯兰水务公司化学调查项目的一部分，法尔也在寻找新的清除方法磷从废水。过量的磷酸盐是较小溪流的一个特别问题。Farr为英国环境署工作了三年，该机构可能很快会将废水中允许的磷酸盐含量从目前的每升2毫克降低到每升0.1毫克。

Farr的团队在一个试验工厂建立和测试了一年多的生物磷洗涤过程，已经成功地将排放水的磷含量降低到每升0.2毫克。“我们接下来要关注的大事是塑料微粒她说。

好好穿

在豪顿(Howdon)庞大的工业建筑之后，拉姆利(Lumley)水处理厂这幢建筑看起来很低调。颗粒沉淀池中潺潺流水的舒缓声掩盖了这个事实:该工厂每天将4200万升水从威尔河转化为饮用水。诺森伯兰水务公司水处理部门的技术顾问约翰·库尔森解释说:“我们必须几乎不断地保持污水处理厂的流量，但如果我们觉得有什么不太正确的地方，大多数工厂都可以关闭一段时间。”作为一名拥有环境工程硕士学位的化学家，他花了大量时间试图弄清楚原水需要多少化学处理。

在现场的测试实验室里，科尔森在当天早上采集了河水样本:液体浑浊，呈浅棕色。科尔森解释说:“这就是我们所说的胶状悬浮液，它有许多表面带负电荷的微观粒子，它们相互排斥——这意味着我们可以把它放置几周，它也不会沉淀下来。”“我们必须采取一些措施来破坏电荷的稳定，这样我们才能把它从水中分离出来。”

絮凝剂如聚合氯化铝-使用止汗剂的人都熟悉-氯化铁和聚电解质聚合物就这么做吧。加入它们一分钟后，大颗粒在样品中形成并开始聚集在一起，使剩余的水明显更加干净和无色。在找到最佳的絮凝剂组合和浓度后，Coulson将他的一升实验转化为处理流入河水所需的大规模实验。

在实验室后面的澄清池中，给了絮凝剂剂量的水一段时间来去除固体，这些固体沉淀在锥形的“毯子”中。在水被送到客户手中之前，要用氯消毒。为此，该基地储存了大量的液态卤素——这也是建筑物入口处醒目的氯报警系统的原因。

在整个过程中，水的pH值被仔细测量和调整。科尔森解释说:“pH值对凝血过程的正常工作至关重要。”“我们通过添加石灰来调节pH值氢氧化钙-或酸，如硫酸”。

即使是来自单一来源的水，比如河流，其成分也会在很短的时间内发生巨大变化。科尔森回忆说:“有时候你遇到的水很难处理。”他说，虽然拉姆利工厂有三个备用水箱，在水没有通过质量检查时仍然可以供应饮用水，但“这些情况可能是相当高压的”。

为了应对突然的变化，Coulson和他的团队在他们的六个处理厂安装了絮凝剂预测系统。“大多数人会非常惊讶地发现，在处理水方面有这么多工作要做。”

挑战极限

卡门·玛丽亚·桑切斯·费尔南德斯(Carmen Maria Sanchez Fernandez)说:“我认为，一般来说，人们并不了解水中的化学成分有多少。”她在诺森伯兰水务公司工作了20年。桑切斯·费尔南德斯在西班牙获得化学硕士学位后，为了学习英语，她以实习生的身份加入了该公司。现在，她领导着无机分析实验室，实验室坐落在豪顿废水处理厂旁边的一栋大楼里。

豪顿的有机分析实验室，那里有成排的色谱机和装满房间的质谱仪完全用于二恶英分析，悄无声息，几乎看不到科学家。相比之下，桑切斯·费尔南德斯的实验室似乎活跃得多，有几个人在准备样品和进行测试。

无机物实验室每天检测数百个废物和淡水样本。这些团队进行简单的分析来测量pH值和悬浮固体的数量，并监督复杂的仪器来检查氨，磷和氟化的水平。

大量的样品意味着每个样品都需要被详细地贴上标签。当样品通过实验室时，条形码可以识别样品;单个测试可以追溯到分析师。复杂之处还不止于标签。桑切斯·费尔南德斯解释说:“从储存样本的冰箱到我们用来准备样本的自动移液管，所有东西都在这里进行测试，每天都进行校准。”我们的实验室每天都要进行大量的质量控制。

一辆推车上放着成堆的废水瓶——有些装的是无色液体，有些装的是黑色的油——显示了科学家们所面临的样本之多。他们不仅检测来自诺森伯兰水务公司的水，还为商业客户分析工业废水，其中颜色最深的样品来自工业废水。污水和淡水样本被严格分开，甚至在不同的机器上测试。

如果在某个测试期间，该值超过了预先设置的边界，系统将自动向其他团队发出此“失败”警报。桑切斯·费尔南德斯解释说:“如果有什么东西看起来特别不寻常，我们首先倾向于重复分析。”

因为公共假日也不会停止废水处理。桑切斯·费尔南德斯解释说:“我们不仅一年365天采样，还进行分析。”“这个实验室一周工作六天。“有些样品只需要24小时的周转时间;这里的人必须灵活变通。“我们每天的工作量变化很大;我们不知道第二天会收到多少样品。”