1 地理情况
加州三分之二的人口居住在南加州，但这里只有不到全州三分之一的降水。为满足用水需求，南加州的一些地区需要从外地引水，但橙县不用。橙县的水主要来源于其巨大的地下水盆地。这个盆地位于橙县中北部，从太平洋延伸到Yorba Linda，它拥有超过490亿立方米的水资源，年产量约3.7亿立方米，供水能力约为6.17亿立方米。
自1933年成立以来，橙县水务部门(Orange County Water District, OCWD)一直在监测该流域的地下水位。 20世纪40年代， OCWD启动了地下水补给计划，因为自然补给不再能够抵消地下水开采带来的影响。历史上，地下水盆地的主要水源是圣安娜河。由于上游的用水活动以及气候原因，每年的河水流量并不相同。
为了弥补圣安娜河水流量的不足，OCWD开始从其他来源进口水，首先是科罗拉多河，后来是萨克拉门托 - 圣华金河三角洲。 向橙县北部和中部地区供应的水中约有30%来自这些水源。 尽管如此，依靠这些遥远的流域来解渴和补给地下水也会带来一些挑战。 从远处进口水源是非常昂贵的。 此外，三角洲也是一个环境敏感的地区，是许多濒危物种的家园。
美国七个州和墨西哥共享科罗拉多河的水权，每个州都面临着人口增长和降水减少的情况。地下水补给系统(groundwater replenishment system, GWRS)已经成为为橙县提供可靠水资源的重要部分。
2 地下水补给系统(GWRS)
GWRS是世界上最大最先进的净化再利用系统。 经过橙县卫生部门(Orange County Sanitation District, OCSD)先处理的污水，不再排入太平洋，而是通过GWRS进一步净化。在微滤、反渗透和紫外线与过氧化氢消毒三步高级工艺处理之后，可生产出符合甚至优于州及联邦饮用水标准的优质水。 这些净化过的水通过自然渗透，补给橙县地下水盆地，并补充饮用水。
自2008年1月开始运营以来，GWRS最初每天生产7000万加仑(265,000立方米)高度净化水。 2015年，该项目扩建至1亿加仑每天(378,000立方米)。在增加从OCSD到GWRS输水流量的设施建设完成之后，GWRS的最终产量预计为1.3亿加仑每天(492,000立方米)。预计扩建项目将于2023年完工并投入使用。
3 合作精神
地下水补给系统(GWRS)是橙县水务部门(OCWD)和橙县卫生部门(OCSD)之间合作的产物。两者都在寻求解决他们面临问题的方法。在20世纪90年代中期，橙县水务部门需要扩建Water Factory 21(WF 21)并解决海水入侵问题。与此同时，橙县卫生部门面临着必须建造第二个海洋排污口的挑战。GWRS的建立解决了这些问题。
两个部门共同承担了建设GWRS第一阶段的费用(4.81亿美元)。橙县水务部门资助了其第一次扩建，耗资1.42亿美元。橙县卫生部门免费为橙县水务部门提供严格控制的二级处理废水，并投入资金和资源建设了史蒂夫安德森泵站，以最大限度地提高GWRS的废水流量。橙县水务部门反过来同意管理和资助GWRS业务。通过此次合作，GWRS成为世界上最著名的土木工程和水再利用项目之一。
GWRS的工作范围
1. 先进的再生水厂(橙县水务部门总部，Fountain Valley)
经过橙县卫生部门处理过的水在这个再生水厂进一步进行处理，包括微滤、反渗透以及紫外线和过氧化氢消毒。
2. 防止海水入侵的水力屏障(Huntington Beach 和Fountain Valley)
经过再生水厂的净化后，每天大约3千万加仑(11.3万立方米)的水通过泵站注入到多个注水井中，形成一条防止海水入侵的水力屏障。
3. Kraemer、Miller 和Miraloma盆地(Anaheim)
每天剩余的7千万加仑(26.5万立方米)的水经由泵站回灌到Kraemer、Miller和Miraloma盆地。
前处理(澄县卫生部门)
1 预处理
格栅是污水处理的第一步。在将未经处理的污水引入OCSD的污水处理厂之前，必须清除较大的杂物，如石头、碎布、玩具、高尔夫球等，这些杂物可能堵塞损坏之后的设备。这些由格栅拦截的垃圾将作为固废，送至垃圾填埋场处理。在格栅之后，污水进入沉砂池，在这里砂砾等颗粒较大的物质会被去除，之后污水会进入一级处理
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