新興管理解決方案
改善處理系統
創新技術的發展和對傳統系統的改進為處理廢水提供了更好的方法。 其中一些新的管理策略旨在提高處理效率、改善排放水的質量或從從廢水中回收的寶貴資源中獲利。
改進化糞池系統
化糞池系統的廣泛使用導致了各種解決方案的發展，以滿足獨特的治療需求。 這些額外的處理步驟確保進入環境的廢水更清潔。 由於這些系統通常與水井配對作為飲用水源，這也提高了飲用水的質量。
室化糞池系統
腔室系統是傳統礫石/石化糞池設計的替代方案，更容易建造。 排水場由一系列被土壤包圍的封閉室組成。 廢水通過化糞池，然後進入腔室，土壤中的微生物有助於去除病原體。
室化糞池系統。 資料來源：美國環保署
集群化糞池系統
集群或社區化糞池系統通過合併來自一組房屋的廢水來提高廢水處理的效率。 每個房子都有自己的化糞池，提供初步處理。 流出物匯集在一起並流過一個共享的排水區。 這些系統在房屋彼此靠近的農村、不斷發展的社區中效果最佳。
集群化糞池系統。 資料來源：美國環保署
減少營養的化糞池系統
在開發改進的廢水處理系統時，減少當地水體的養分負荷是重中之重。 新的化糞池系統技術正在提高排放前從污水中去除養分的能力。 這些系統改進越來越普遍，甚至在一些特別容易發生富營養化的地方也需要。 如下圖所示，砂濾器可提供高水平的養分去除。 它們比傳統系統更昂貴，但可以幫助降低附近水體的營養水平。
砂濾化糞池系統。 資料來源：美國環保署
需氧處理裝置
好氧處理裝置。 資料來源：美國環保署
在水生生態系統對營養物污染特別敏感的地方，好氧處理裝置提供集中處理廠使用的小規模處理。 添加氧氣會增加細菌活動以降低營養水平。 一些系統有額外的處理罐，帶有消毒步驟以去除病原體。
資源回收
資源回收是指從人類廢物中捕獲和再利用水和固體。 資源回收的一些策略包括：
- 淡水回收 用於灌溉和其他非飲用水用途，也可以減少未來衛生和處理所需的水
- 生物固體 當按照適當的標準處理後，可作為肥料添加到土壤中（例如， 循環生物固體 美國西雅圖，它利用微生物和熱量進行消化，製成一種可以在花園和森林中使用的產品）
- 微濾 反滲透, 及 UV （由 橙縣水區的地下水補充系統，用於美國洛杉磯的飲用水）
- 通過產生沼氣 厭氧消化 和甲烷捕集–通常被大型廢水處理廠（WWTP）用來回收資源，處理生物固體並減少溫室氣體排放
資源回收作為小型分散系統和大型集中處理廠的解決方案越來越受到關注。 資源回收策略的好處包括：
- 去除對人類和海洋健康有害的營養物質和污染物。
- 從廢物中回收寶貴的資源。
- 可以作為一種不存在的衛生系統來實施，也可以改進/替換過時的處理系統。
下面將更詳細地介紹兩個操作，並提供基於容器的創新和市政規模的創新的示例。
泥
在海地，非政府組織 土壤（可持續有機綜合生計） 正在應用資源回收技術提供基於容器的衛生設施。 該系統為無法進入的人提供安全的廁所，並為污染和侵蝕提供解決方案。 廁所將尿液分流並隔離固體廢物以便每週收集。
SOIL 基於容器的衛生和資源回收過程示意圖。 資料來源：土壤
SOIL 收集廢物並將其運輸到堆肥設施，在那裡按照世界衛生組織定義的標准進行處理。 成品肥料出售給農民，以提高他們的作物產量並減少侵蝕。
Janicki生物能源
理想情況下，資源回收通過一個完全閉環的系統從廢物中創造價值，例如 Janicki Omni 處理器。 Omni 處理器吸收人類的排泄物和垃圾，並將其轉化為電能和清潔的飲用水。 它的工作原理類似於蒸汽發電廠、焚化爐和水過濾系統合二為一。 儘管該系統仍是塞內加爾達喀爾的原型，但它展示了抵消與運營相關的成本（因為它產生自己的運行能量）和自然資源投入（因為污水和垃圾是免費的）的潛力。 認識到構建該系統的初始成本很高，Omni Processor 有望替代為世界各地城市服務的大型污水處理廠。
Janicki Omni 處理器。 資料來源：Janicki 生物能源
基於自然的解決方案
自然處理過程使用植物和微生物來分解、吸收、捕獲和/或氧化污染水中的污染物，因為它在環境中移動。 這些自然過程有效地捕獲和過濾受污染的地表水和地下水，包括來自降雨的污染徑流，然後再排放到海洋中。
基於自然的解決方案的機會和收益。 資料來源：世界自然保護聯盟水資源
基於自然的解決方案 包括人工濕地、生物窪地、活性炭沉積物、沉降池、河岸緩衝區等。 對基於自然的解決方案的批評者聲稱，它們可能無法提供足夠的治療和病原體去除。 然而，增強病原體去除的有效策略是通過減慢流速並將基於自然的解決方案與來自集中或分散系統的額外處理步驟相結合，確保系統提供與氧氣和微生物的擴展相互作用。 與其他處理技術相比，這些策略具有提供棲息地以支持生物多樣性、支持娛樂（包括漁業和旅遊）以及美學優勢的額外好處。
探索這兩個示例，以進一步了解自然處理過程：
制定法規
社區、城市、州和國家內部和之間的監管不一致給廢水管理帶來了複雜的挑戰。 應實施定期監測和建立廢水污染物的當地閾值，以確定何時發生污染事件。 通過定義閾值，社區可以更好地確定何時應採取具體應對措施，例如關閉海灘進行娛樂或發布沸水建議。 大多數現有的處理標準和/或污水法規來自溫帶地區，但這些標準可用作建立熱帶地區監測和乾預標準的模型。 雖然法規可能超出了海洋管理者的工作範圍，但在其他國家作為法規的一部分而開發的工具可能有助於指導監測計劃和閾值以解決廢水污染問題。 探索第 22-28 頁 海洋廢水污染從業者指南 了解更多關於區域和國家層面的現有框架，以及相關法規和守則要考慮的不同類別。
美國環境保護署 (EPA) 已經實施了多種工具來為水體和水生生物建立污染物閾值。 常用的閾值工具是總最大日負荷或 TMDL，它限制了允許進入水體的特定污染物的數量。 這對源自以下物質的廢水污染物特別有效 非點源。 TMDL與進入水體而不是其來源的污染物數量有關。 一些 額外的 EPA 工具 包括營養數據層（全國個人數字助理），水質建模程序（黃蜂），以及用於生物損傷的診斷工具（計算機輔助設計).
生物條件梯度
生物條件梯度
美國珊瑚礁工作組的一個新興監管工具是生物條件梯度 (BCG)，它基於特定於珊瑚礁環境的水質標準。 BCG 最初是作為一個框架開發的，用於解釋不同壓力源對淡水環境的影響。 有了針對珊瑚礁生態系統的新指南，BCG 可以幫助管理者使用與其區域相關的物種建立壓力梯度：珊瑚、海綿、魚、藻類或植物。 當壓力源從最小到嚴重時，這個梯度應該描述生物反應。 一級代表自然條件，應描述正常情況下的種群。 對於珊瑚，這可能包括已知對壓力敏感的物種與更耐受的物種的比率。 隨著應力梯度的增加，這種平衡可能會發生變化。 該工具與研究項目的示例相結合，可以幫助管理人員定義基線並隨著時間的推移編譯污染和生態系統數據。 該信息可用於了解污染對生態系統的影響，並預測未來污染或長期暴露對珊瑚礁系統的影響。
澳大利亞國家水質管理戰略
澳大利亞黃金海岸。 照片 © Marian Frew/TNC 攝影大賽 2019
在製定法規或閾值時可用作參考的另一套指南是 澳大利亞國家水質管理戰略. 制定此策略是為了避免在處理廠排放水時污染水體。 雖然排放到沿海水域的廢水處理標準由當地制定，但這些國家指導方針鼓勵在處理過程中的幾個步驟中監測水質，以驗證它們是否去除了污染物。 該文件確定了由於稀釋率較慢而對污染特別敏感的水體，例如海灣和河口，在這些水體中，需要進行二級處理（至少）和額外的營養物去除以保護生態系統。
澳大利亞國家排污口數據庫
澳大利亞國家排污口數據庫地圖
為了幫助監測和管理，國家排污口數據庫繪製了澳大利亞各地排污口的排放量，並報告了所服務的人群、處理類型和各種污染物水平。 澳大利亞的廢水管理戰略越來越與海洋保護保持一致，例如 凱恩斯清潔海洋聯盟廢水處理廠升級.
該數據庫報告不同污染物的月平均水平，包括 pH 值、總溶解固體、氮、磷和 E. 大腸桿菌. 管理人員可以查看澳大利亞的哪些位置正在測量以及每個位置的正常值範圍是多少。
廢水協會
區域協會是將管理人員與監管機構和公用事業聯繫起來的主要合作夥伴。 諸如 加勒比水和廢水協會中， 太平洋水與廢水協會和 太平洋水與廢物協會 對於希望瀏覽適用於他們的監管要求並訪問數據、工具和其他資源的管理人員來說，這是寶貴的資源。
系統適用性
下表列出了一些注意事項，以根據廢水，法規和接收環境指導系統決策。 當前缺少用於確定最適當的衛生干預措施的社會，健康和環境標準的工具。 隨著未來工具的發展，重要的是讓海洋從業者了解治療的程度以及最有效的保護海洋技術。
上面的示意圖詳細說明了集成系統適用性決策支持工具可能包括的考慮因素，包括健康，生態系統，資源，功效，可接受性和可持續性。 資料來源：改編自美國環保署
幾十年來，馬薩諸塞州沿海地區一直面臨著與廢水污染相關的養分裝載挑戰。 作為回應，鱈魚角委員會建立了一個互動式衛生技術網站， 技術矩陣。 該工具詳細說明了使它們適用於不同上下文的各種技術的屬性和缺點。 特別強調營養去除 沿海整治以及修復過程證明了該網站對海洋從業者的重要性。 單擊這些技術可提供有關可用解決方案的更多信息，並且這些信息可能在特定情況下最兼容。