在水資源短缺成為人類最大挑戰(zhàn)之一的時(shí)代，亞太地區(qū)正面臨一場持續(xù)升級(jí)的危機(jī)。作為全球水資源最匱乏的區(qū)域之一，目前已有超過26億人難以獲取飲用水源——這一數(shù)字較1975年增長了一倍多[聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO），《亞太地區(qū)水資源短缺管理概述》（2023年）]。隨著需求攀升、資源減少及氣候波動(dòng)加劇，可持續(xù)海水淡化已不再是備選方案，而是水資源安全的關(guān)鍵組成部分。
在這場水資源革命的前沿，威立雅作為領(lǐng)先的海水淡化服務(wù)提供商，通過先進(jìn)膜技術(shù)，每天可在全球范圍內(nèi)產(chǎn)出675萬立方米淡化水。該公司的創(chuàng)新技術(shù)正改變?nèi)藗儗?duì)海水淡化“高能耗、高環(huán)境負(fù)擔(dān)”的固有認(rèn)知，并證明大規(guī)模推廣可持續(xù)、低成本的替代方案已成為可能。
目前，威立雅可設(shè)計(jì)、建造并運(yùn)營單位能耗低于3千瓦時(shí)/立方米的海水反滲透工廠。以下將介紹威立雅如何應(yīng)對(duì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，推動(dòng)海水淡化解決方案向更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的方向突破。
以最小環(huán)境影響為設(shè)計(jì)核心 環(huán)境保護(hù)始于全面的環(huán)境影響評(píng)估（EIA），這是威立雅可持續(xù)海水淡化方案的基礎(chǔ)。EIA流程通過評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)影響，確保生物多樣性與自然資源得到保護(hù)，同時(shí)在發(fā)展決策中保持透明度與公眾參與度，以避免不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境破壞與社會(huì)沖突。
這種環(huán)境承諾體現(xiàn)在創(chuàng)新的地下取水系統(tǒng)中——該系統(tǒng)采用工程篩網(wǎng)與清潔技術(shù)，最大化海水采集效率。這些系統(tǒng)如同天然過濾器，既能阻止大型漂浮物進(jìn)入，又能將海洋生物死亡率降低至近乎100%。
每一滴水都追求能效提升 能源優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)海水淡化可持續(xù)性與經(jīng)濟(jì)性的核心。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，在淡化水生產(chǎn)中，能源成本通常占運(yùn)營成本的45%左右。這一顯著成本因素使得能源效率優(yōu)化對(duì)生態(tài)與財(cái)務(wù)可持續(xù)性而言都至關(guān)重要。
更智能的膜技術(shù)，更低的成本 然而，能源效率僅是方程式的一部分。膜本身對(duì)降低成本與能耗同樣關(guān)鍵。最新膜技術(shù)通過多種機(jī)制助力成本削減：高通量設(shè)計(jì)減少水通過所需能量，優(yōu)化的表面特性減少結(jié)垢，提升的耐用性延長使用壽命。與傳統(tǒng)膜相比，這些先進(jìn)膜可實(shí)現(xiàn)10%-15%的節(jié)能。
通過威立雅專屬的薄膜技術(shù)專家中心ARAMIS，公司對(duì)現(xiàn)有膜技術(shù)進(jìn)行全面評(píng)估，確保根據(jù)特定地理?xiàng)l件選擇最優(yōu)膜產(chǎn)品，且不依賴特定制造商。這種戰(zhàn)略方法將尖端膜創(chuàng)新與智能監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)成本效率最大化。
威立雅通過Hubgrade平臺(tái)整合數(shù)字解決方案，將膜優(yōu)化提升至新高度。人工智能驅(qū)動(dòng)的監(jiān)控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)狀態(tài)更新與預(yù)測性維護(hù)洞察，使操作員能基于數(shù)據(jù)制定設(shè)備更換與維護(hù)計(jì)劃。這種智能膜管理方式不僅延長膜壽命，還能確保最佳性能，同時(shí)降低能耗與運(yùn)營成本（減少清洗需求）。
在操作的核心部分：威立雅技術(shù)人員檢查安裝在撬裝壓力容器中的反滲透膜。
回收能源以降低成本與排放 能源回收系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)海水淡化運(yùn)營的關(guān)鍵。在預(yù)處理階段，海水通過威立雅的常規(guī)薄膜過濾技術(shù)傳統(tǒng)進(jìn)行澄清與過濾，去除懸浮固體、沉積物及其他顆粒。這些系統(tǒng)與能源回收裝置相結(jié)合，降低整體能耗及對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)品的需求。
預(yù)處理后，過濾后的海水以高壓進(jìn)入膜處理過程——通常采用海水反滲透（SWRO）、苦咸水反滲透（BWRO），或根據(jù)現(xiàn)場需求組合使用兩者。能源回收在SWRO階段發(fā)揮著最重要作用。
壓力交換器從高壓濃鹽水流中捕獲能源，并將其轉(zhuǎn)移至進(jìn)水，大幅降低能源需求。這種方法已被證明極為有效，例如威立雅在澳大利亞管理的海水淡化廠，從濃鹽水流中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)97%的能源回收率。
穩(wěn)定水質(zhì)以保障安全使用 在能源回收階段實(shí)現(xiàn)效率提升的基礎(chǔ)上，有效的后處理對(duì)確保淡化水的安全性與可用性同樣關(guān)鍵。通過調(diào)節(jié)pH值與添加礦物質(zhì)，使淡化水達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)且無腐蝕性，改善朗格利爾飽和指數(shù)（LSI），以滿足工業(yè)和/或飲用水需求。再礦化工藝與余氯維持方式因客戶要求及當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)品供應(yīng)情況全球各異。常見方法包括注入二氧化碳，以及使用石灰或方解石等鈣基鹽，這些物質(zhì)可中和pH值并增加水的硬度，從而最大限度降低腐蝕性。
憑借在大規(guī)模海水淡化（涵蓋預(yù)處理與后處理階段）的豐富經(jīng)驗(yàn)，威立雅在短短10年內(nèi)將反滲透能耗降低了35%。
威立雅運(yùn)營位于庫內(nèi)爾的悉尼海水淡化廠，這是新南威爾士州長期水安全戰(zhàn)略的重要資產(chǎn)。
融合人工智能與可再生能源，打造下一代海水淡化技術(shù) 海水淡化技術(shù)正在不斷演進(jìn)，而威立雅正引領(lǐng)這一變革。人工智能與可再生能源技術(shù)的融合，正將海水淡化從高能耗過程轉(zhuǎn)變?yōu)楦沙掷m(xù)、更經(jīng)濟(jì)的解決方案。
通過人工智能實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化帶來三大關(guān)鍵改進(jìn)：通過先進(jìn)傳感器與
分析軟件適應(yīng)海水條件變化的可擴(kuò)展系統(tǒng)；在潛在問題導(dǎo)致非計(jì)劃停機(jī)前進(jìn)行識(shí)別的預(yù)測性維護(hù)能力。這種技術(shù)融合已展現(xiàn)出切實(shí)成效——例如威立雅的黃金海岸海水反滲透工廠，其能效較基準(zhǔn)運(yùn)營水平提升了1.1%（有記錄可查）。
可再生能源整合在現(xiàn)代海水淡化運(yùn)營中同樣至關(guān)重要，它通過擺脫對(duì)化石燃料的依賴，顯著降低碳足跡。一個(gè)典型案例是威立雅的庫內(nèi)爾海水反滲透工廠，該工廠100%使用可再生電力，在太陽能發(fā)電高峰時(shí)段實(shí)現(xiàn)了近乎零碳排放。人工智能優(yōu)化與可再生能源整合的結(jié)合，不僅提高了運(yùn)營效率，還使可持續(xù)海水淡化在全球不同市場更易獲取且經(jīng)濟(jì)可行。
數(shù)據(jù)講述著一個(gè)令人信服的故事：能耗降低、運(yùn)營成本減少、環(huán)境影響最小化，正使海水淡化成為全球水資源緊張地區(qū)日益青睞的解決方案。這場技術(shù)革新不僅優(yōu)化了運(yùn)營，更在普及淡水獲取權(quán)，為人類尋求可持續(xù)水資源解決方案譜寫新篇章。
塑造可持續(xù)用水的未來 隨著全球水資源短缺加劇，海水淡化技術(shù)的可持續(xù)創(chuàng)新被證明對(duì)確保長期飲用水安全至關(guān)重要。這些進(jìn)步在幫助社區(qū)更好地應(yīng)對(duì)水資源短缺與極端氣候事件方面尤為關(guān)鍵。可再生能源、人工智能驅(qū)動(dòng)運(yùn)營與先進(jìn)膜技術(shù)的融合，正將海水淡化從高能耗過程轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂协h(huán)境意識(shí)的水資源安全解決方案。
在這一轉(zhuǎn)變的前沿，威立雅正證明環(huán)境可持續(xù)性與商業(yè)可行性可以成功共存。通過將技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境管理相結(jié)合，該公司正為社區(qū)貢獻(xiàn)將惠及幾代人的長期解決方案。
來源：威立雅
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