有效的水污染防治才能增加可利用水資源
[根據(jù)聯(lián)合國預(yù)測，到2030年，全球?qū)Z食的需求將上升50%，對能源的需求將上升40%，對水資源的需求將上升30%。將以上情況都考慮在內(nèi)，就意味著我們未來需要比現(xiàn)在更多的水資源。]
隨著全球?qū)λY源的需求不斷增長，如何在水資源總量有限的前提下最大程度地節(jié)約、利用和循環(huán)用水，成為每個家庭和每家企業(yè)都需要思考和反省的問題，尤其是一些需要大量用水的行業(yè)，有效處理和循環(huán)利用廢水既能為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益也充分體現(xiàn)社會效益。
2018年3月，聯(lián)合國在《2018年世界水資源開發(fā)報告》中指出，全球?qū)λY源的需求正在以每年1%的速度增長，未來20年還將繼續(xù)加快。傳統(tǒng)的水庫、灌溉渠和污水廠等已經(jīng)不足以解決問題，必須通過綠色的基于自然的解決方案，發(fā)揮大自然本身力量，改善水資源管理，應(yīng)對水資源挑戰(zhàn)。
第一財經(jīng)近日就全球水資源利用和污水處理的現(xiàn)狀及技術(shù)革新專訪了藝康集團全球研發(fā)中心副總裁、全球可持續(xù)發(fā)展技術(shù)負(fù)責(zé)人RajV.Rajan博士。
Rajan博士認(rèn)為，從長期來看，水資源的供需情況并沒有發(fā)生太大的變化，但由于水資源在地球上的分布并不均衡，這種供需時段和地域的不平衡與人類對水資源的持續(xù)需求之間的矛盾才是對人類構(gòu)成影響的主因。
他提出，在無法消除水資源不平衡矛盾的前提下，如果可以對污染進行更好的防治，從而確保水資源質(zhì)量，就可以更高效地利用水資源，通過這種方式增加可利用的水資源。這就涉及到減量化(reduce)、再循環(huán)(recycle)和再利用(reuse)的“3R原則”。
減量化方面通常利用相應(yīng)的解決方案來減少污水排放，而再循環(huán)和再利用方面則更多遵循循環(huán)經(jīng)濟的思路，重復(fù)利用，區(qū)別應(yīng)用，選擇性使用水資源，且注意化學(xué)劑的使用。
Rajan博士也強調(diào)，除了工業(yè)廢水處理排放這樣的技術(shù)環(huán)節(jié)以外，還需要關(guān)注其他水生態(tài)問題，例如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥等物質(zhì)通過土壤滲透進而影響到地表水，對水源造成污染，這些水生態(tài)問題需要通過改變?nèi)祟惖男袨榉绞絹斫鉀Q。
第一財經(jīng)：目前全球水資源的供需現(xiàn)狀是怎樣的？
Rajan博士：眾所周知，由于地球上絕大多數(shù)水資源都以海水的形式存在，我們?nèi)祟惪捎玫牡徽剂巳克Y源的2%。而這些淡水大部分都是保存在冰川或地下，冰川水人類難以利用，地下水的自然補給速度較慢。所以唯有地表水才是我們現(xiàn)階段能夠真正利用的淡水資源。同時，很多地表水還承擔(dān)了維護生態(tài)系統(tǒng)(如濕地)的重任，我們也得為我們的后代保存一部分地表水(如湖泊)。這樣算來，除了地表水，只有雨水和融雪河流是我們現(xiàn)階段還可以利用且自然補給較快的水。如果一些河流再因污染而水質(zhì)變差，那在地球上我們?nèi)祟悓嶋H可用的水資源就連百分之二都沒有了。地球上的水資源一直以來都是這樣的情況，并沒有太大改變，改變的是水資源分布狀況。水資源并不是按照時段平均分布在地球上的，與此相比，人類的活動卻是一刻不停的，這就產(chǎn)生了供需上的不平衡。這種不平衡也體現(xiàn)在地域上，有一些區(qū)域的水資源供給是隨著氣候變暖而不斷下降的，但這些區(qū)域?qū)Ω哔|(zhì)量和充盈水源的需求卻不斷增加，因此我們也看到水資源的供需出現(xiàn)了地域上的不平衡。
我還想補充一下對未來水資源供需情況的預(yù)測。根據(jù)聯(lián)合國預(yù)測，到2030年，全球?qū)Z食的需求將上升50%，對能源的需求將上升40%，對水資源的需求將上升30%。為了有更充足的糧食供給，就需要更多地消耗能源和水資源；能源的開采、加工及轉(zhuǎn)換過程需要用到水資源，而在水資源的提取、處理和輸送過程中都需要用到能源。將以上情況都考慮在內(nèi)，就意味著我們未來需要比現(xiàn)在更多的水資源。
第一財經(jīng)：在解決水資源分配不平衡和水資源短缺這兩個問題上，歐美或其他國家有哪些成功案例值得借鑒？有哪些經(jīng)驗是中國可以學(xué)習(xí)和利用的？
Rajan博士：這是一個非常好的問題，我認(rèn)為要解決這兩個問題，首當(dāng)其沖的就是要保護水資源，也就是降低水資源的使用，形成節(jié)水意識。藝康所有的產(chǎn)品和服務(wù)都是充分考慮到水資源的保護和節(jié)約的，利用這些產(chǎn)品和服務(wù)，我們?yōu)槿蚋鞯氐氖称凤嬃�、醫(yī)療保健、能源、酒店和工業(yè)客戶提供全方位的解決方案，我們一些客戶所在地區(qū)確實存在水資源不足的情況，因此對我們來說最重要的是要盡可能地節(jié)水。此外我們也在幫助很多國家實施工業(yè)化節(jié)水，它們的節(jié)水工藝確實是非常頂尖的，尤其是水資源的再利用。
“減量化(reduce)、再循環(huán)(recycle)和再利用(reuse)”，這些都是在工業(yè)上需要重視的方面。其中做得比較好的國家是日本，因為日本是一個島國，所以它對水資源的再利用非常重視，也長期堅持做這件事。否則一旦淡水資源枯竭，海水就會倒灌，會為日本帶來災(zāi)難性后果。
除了日本，我在這里還想分享其他國家節(jié)約水資源的兩個方法。
第一種是污染防治，通過這種方法可以提高水資源質(zhì)量，相應(yīng)可利用的水資源也會增多。這方面主要有兩個不同的策略，分別應(yīng)用于不同的行業(yè)：第一是減低污水的污染程度，這通常是工業(yè)的做法；第二是通過治理土壤來管理水資源，這種方法通常用在農(nóng)業(yè)和林業(yè)等行業(yè)中，例如減少化肥使用，保證化肥中添加物不會污染水源等。雖然策略有所不同，但目的都是重在防治，因為“先污染、后治理”會大幅提高成本。
從另一個角度來看，工業(yè)水污染的防治也有兩個方向，第一個方向是通過政府的監(jiān)管，政府會強制制定針對各行業(yè)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。但其實另一方面我們也看到包括藝康客戶在內(nèi)的許多國際企業(yè)制定了自己的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)甚至比國家標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。因為它們意識到必須主動制定一套污水排放標(biāo)準(zhǔn)，無論是否有政府監(jiān)管，都需要達(dá)標(biāo)，而這也是全球的轉(zhuǎn)變趨勢。
第二種常用方法是直接轉(zhuǎn)移水資源，但這個方法的效果并沒有很好。這種方法理論上是將水從水資源豐富的國家輸送到稀少的國家，水資源輸送通常以兩種方式實現(xiàn)，一是直接運水，二是出口農(nóng)產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品等耗水生產(chǎn)的產(chǎn)品。但我們看到目前全球水資源轉(zhuǎn)移并未按照這樣的邏輯運行，很多時候反而是把含水產(chǎn)品從水資源本就不足的國家出口到水資源充足的國家。如果將含水產(chǎn)品消耗用水也算入出口水，那么實際水出口量最大的國家是印度，中國和澳大利亞也是水出口較大的國家，而這些國家的水資源并不豐富。相反，一些水資源非常豐富的國家卻在不斷進口需要用水來生產(chǎn)的產(chǎn)品，包括荷蘭、比利時、法國和英國等。長期來看，直接進出口水資源很難有效解決國與國之間水資源分配不均的問題。
第一財經(jīng)：目前工業(yè)廢水的處理工藝發(fā)展趨勢是怎樣的？相對于別的企業(yè)來講，藝康在這個領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢？
Rajan博士：工業(yè)廢水處理方面，我們秉承3個原則，即減量化、再循環(huán)和再利用。在減排方面，藝康始終在研發(fā)能夠減少污水排放的產(chǎn)品，應(yīng)用行業(yè)從重工業(yè)，例如能源生產(chǎn)、礦業(yè)制造到食品加工等，一直到更輕型的行業(yè)，例如零售業(yè)、酒店行業(yè)和餐飲業(yè)等。而在污水再循環(huán)和再利用方面，我們遵循“循環(huán)經(jīng)濟”的四個原則。雖然水資源本身即使不進行人工干預(yù)，也可以自然地通過大氣水循環(huán)等方式循環(huán)和再生，但自然水循環(huán)過程太過緩慢，無法滿足人類需求，因此我們才會有“循環(huán)經(jīng)濟”的概念。有四個原則可以幫助企業(yè)通過循環(huán)經(jīng)濟來創(chuàng)造價值，這四個原則參考了EllenMacArthur基金會所發(fā)布的循環(huán)經(jīng)濟報告。
第一，內(nèi)部循環(huán)。讓水循環(huán)或者再生圈盡量緊密，也就是所謂的“內(nèi)圈效應(yīng)”，在工藝流程內(nèi)解決水問題。例如我們在美國為禽類加工廠做胴體消毒，會重復(fù)利用洗滌用水，并在排放的最后一個關(guān)口之前，進行污水處理，減少污染排放。這樣操作有兩個好處：首先，清洗后的水仍是較熱的，即無需反復(fù)加熱新的水，從而節(jié)省加熱過程所需能源；其次，在排放之前，我們就不斷處理這些水，于是排出的污水中污染物含量較少，也就不需要額外做污水處理，這是非常高效的。我們也會給包括造紙業(yè)在內(nèi)的其他行業(yè)客戶提供這樣的解決方案，但要利用內(nèi)部循環(huán)的前提是了解客戶的業(yè)務(wù)工藝及其對質(zhì)量的要求。
第二，持久循環(huán)。再循環(huán)和再利用的次數(shù)越多，創(chuàng)造的價值就越多，例如藝康集團負(fù)責(zé)水資源管理的子公司納爾科是全球最大的發(fā)電廠冷卻塔及冷卻方案供應(yīng)商，它的處理方式是讓冷卻水在冷卻塔中多次參與冷卻，通過加入一些化學(xué)成分和自動化處理，使冷卻水可以在冷卻塔內(nèi)循環(huán)大概5到7次甚至10次，循環(huán)次數(shù)越多就為客戶省下越多的錢。但冷卻塔的多次循環(huán)也帶來一個挑戰(zhàn)，那就是水的成分會發(fā)生改變。冷卻過程中會堆積鹽分形成水垢，甚至由于鹽分過重腐蝕金屬，或者多次循環(huán)之后冷卻效率會下降。藝康的優(yōu)勢在于我們非常了解水化學(xué)的工藝，對水的質(zhì)量監(jiān)測非常在行，一旦發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量發(fā)生變化，我們會相應(yīng)地調(diào)節(jié)某些因素使得不會有水垢堆積或金屬被腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生，進而允許多次穩(wěn)定的冷卻水循環(huán)使用。
第三，產(chǎn)業(yè)循環(huán)，根據(jù)用水的不同需求使用不同質(zhì)量的水。例如，在食品行業(yè)不是所有用水都需達(dá)到可食用級別，有時候擦地板、加熱冷卻對水質(zhì)量的要求沒有這么高；又比如酒店，暖氣或者室外噴泉的用水質(zhì)量也無需這么高。藝康非常了解客戶每一個環(huán)節(jié)對水質(zhì)量的需求，也知道他們每一個環(huán)節(jié)會產(chǎn)生什么質(zhì)量的廢水，并利用它們?nèi)ソ鉀Q一些要求不高的用水需求。例如在電廠或酒店里，我們會將一些廢水進行處理之后用在加熱或者冷卻環(huán)節(jié)，但這些廢水不但質(zhì)量比凈水低，水質(zhì)也在不斷改變中，所以我們在此環(huán)節(jié)利用3DTRASARTM專利技術(shù)根據(jù)廢水質(zhì)量的變化來調(diào)整解決方案，維持水的質(zhì)量以及可用性。
其實如果我們把所有的水都凈化到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，所有這些挑戰(zhàn)就都不存在了，但這樣對客戶來講成本過高，無法為他們創(chuàng)造更高的價值，而我們?yōu)榭蛻魟?chuàng)造的價值是在不提高產(chǎn)品成本的前提下，不斷地幫助他們提高可用水的總量，這是可持續(xù)發(fā)展的一個基本原則。
第四，加入無毒且易分離的清潔劑。我們需要明了所有加入水中的物質(zhì)，并在最終進行水處理排放之前將其提取出來，也就是說我們要非常謹(jǐn)慎地選擇清潔劑。我們使用無磷清潔劑，因為首先磷會污染環(huán)境，在排放之前必須要進行處理；其次它會造成沉淀堆積，也就是水垢。
我們還有一些其他的例子，例如在清洗蔬果時，有一種抗菌清洗液，在歐美等國，不但免沖洗而且可以殺滅大腸桿菌和沙門氏菌這樣的細(xì)菌，殺菌后殘留在食品表面的消毒劑經(jīng)過官方政府的評估和認(rèn)可，使得消毒后的食品達(dá)到可食用級別，還有一些地板清潔劑也是不需要沖洗的。除食品行業(yè)外，在其他行業(yè)我們也非常注重使用清潔的添加劑，使用后能夠省去二次清洗的步驟，從而節(jié)省了水、時間及勞力。
第一財經(jīng)：如果一個以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū)想發(fā)展工業(yè)，但又缺少廢水處理預(yù)算，對于這樣的地區(qū)和企業(yè)，藝康有怎樣的幫助措施呢？
Rajan博士：一些特定行業(yè)和地區(qū)可能并沒有太充足的預(yù)算配備這些設(shè)備或遵循這些流程，它們可能運營和設(shè)備投資方面預(yù)算不足，不足以實現(xiàn)再利用、再循環(huán)的目標(biāo)。我們可以幫它們做的就是減少水資源的使用，在整個流程的最初階段減少水的使用量。例如在食品加工行業(yè)，清洗加工設(shè)備需要5個步驟，我們可以將它優(yōu)化到3個步驟，這樣可以大幅減少清洗過程中的水消耗；再比如洗衣行業(yè)，在沖洗的過程中時間越長就需要消耗越多的水，我們可以幫助客戶將這個流程自動化，同時用更好的化學(xué)品進行清洗，這樣既可以大幅減少清洗時間，也可以幫助客戶減少水的使用。
第一財經(jīng)：在您看來，在水污染治理的領(lǐng)域中，下一個可能出現(xiàn)的突破是怎樣的？另外，飲用水和工業(yè)用水這兩個領(lǐng)域，哪個更有發(fā)展?jié)摿Γ?br />
Rajan博士：剛才我們談到工業(yè)水處理主要采取污染防治手段。而在飲用水方面，主要有兩個層面的問題需要我們思考。首先是工業(yè)廢水排放造成的點源污染，以北非和西歐的情況為例，工業(yè)廢水排放造成的點源污染問題解決后面對的是更大的問題，就是解決農(nóng)用地土壤污染造成的非點源污染問題，而要解決這個問題只有通過改變土地的使用方式而非尋求技術(shù)支持。兩年前我們和中國的大自然保護協(xié)會合作開展了一個調(diào)查，發(fā)現(xiàn)中國大部分城市的自來水水源是地表水，而地表水水質(zhì)受農(nóng)業(yè)耕作方式、農(nóng)耕化學(xué)物添加和潔凈農(nóng)用耕地面積等因素影響非常大，因此這不是一個技術(shù)問題，更多的是行為方式問題。也就是說，我們能夠在技術(shù)層面上通過自來水廠凈化這些水，使得它符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，但這樣做的成本更高，而且解決不了人們?nèi)メ烎~和游泳時遇到的水污染問題。所以我們必須要兩條腿走路，除工業(yè)廢水凈化外，工業(yè)之外的水生態(tài)污染也是我們需要解決的問題。
另一個可能出現(xiàn)技術(shù)突破的方面，就是在沿海地區(qū)將海水用于某些非必要使用淡水的工業(yè)環(huán)節(jié)，我們現(xiàn)在也正在跟一些中東客戶共同開發(fā)這項技術(shù)。我們在嘗試通過藝康的技術(shù)解決方案提供自動化、化學(xué)方面的產(chǎn)品和服務(wù)使得中東一些能源企業(yè)利用海水來實現(xiàn)冷卻工藝，我們相信有了解決方案以后全球范圍內(nèi)會有更多沿海區(qū)域可以使用海水來代替一部分淡水消耗。像在香港，很久以前開始居民和酒店就使用海水來代替淡水沖馬桶了。
第一財經(jīng)：藝康在水污染處理過程中是否引入了人工智能和大數(shù)據(jù)等新科技？
Rajan博士：當(dāng)然，這對我們來說是非常重要的一些技術(shù)，從重工業(yè)到服務(wù)業(yè)，我們有上億個數(shù)據(jù)點需要監(jiān)測，包括水質(zhì)量參數(shù)，化學(xué)品添加量等等。值得一提的一個例子是洗手液使用數(shù)據(jù)監(jiān)測，一方面我們會向餐廳經(jīng)理實時反饋洗手液的使用情況，以此來督促他們的廚房員工上完廁所洗手，另一方面我們會將監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄在冊，幫助餐廳在衛(wèi)生檢查中合規(guī)。我們還會監(jiān)測大型商場和餐廳里使用的洗碗機或者是酒店的洗衣機，根據(jù)每一次放入的盤子碗筷或者是臟衣服的數(shù)量調(diào)節(jié)使用化學(xué)品的劑量。
第一財經(jīng)：在您看來，未來還會出現(xiàn)哪些水風(fēng)險？我們面對這些水風(fēng)險會有怎樣的解決方案？
Rajan博士：其實第一個風(fēng)險是供需與價格之間的脫鉤。一般的產(chǎn)品是越稀缺價格就越高，但對水這樣一個人人必須要用、沒有就活不下去的資源來說卻不是這樣的。首先，如果我們想節(jié)約水資源并防止污染，就要理解水對于我們的價值，以及未來可能遇到的風(fēng)險。但現(xiàn)在更多企業(yè)只知道水費的賬單，這只是成本而不是價值，我們要關(guān)注的是價值。藝康參與推出了一個很好的工具叫做水風(fēng)險成本計算器，它可以幫助我們評估水給企業(yè)帶來的外部風(fēng)險是什么，比如水的供給量和質(zhì)量下降對企業(yè)經(jīng)營將產(chǎn)生的影響。還要分析企業(yè)本身的活動對水和環(huán)境的影響，包括廢水排放等。對不同行業(yè)和不同地理位置，其實都可以用這樣的工具來分析：未來三年、五年甚至十年后的水風(fēng)險是怎樣的？水資源供需是怎樣的？我們的客戶就可以使用工具創(chuàng)造價值，分析對于他們業(yè)務(wù)運營來講，未來可能出現(xiàn)的水風(fēng)險是什么。
企業(yè)在長時間運營之后會逐漸解決自身效率的問題，但無法解決外部風(fēng)險，而外部風(fēng)險往往是企業(yè)最大的風(fēng)險，包括外來人口不斷上漲，對糧食的需求和化肥的使用都會影響到水的供給和需求。對于企業(yè)來講，我們可以通過相應(yīng)解決方案盡全力解決內(nèi)部水風(fēng)險，但就外部而言，則需要跟外部的一些機構(gòu)合作，與這片水域的監(jiān)管機構(gòu)合作來共同解決外部風(fēng)險。這是一個合作的過程，例如藝康在太倉的工廠進行了《AWS國際可持續(xù)水管理標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)證，我們通過尋求認(rèn)證來進行外部的合作。
去離子水設(shè)備優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商
10年專注標(biāo)準(zhǔn)化去離子純水設(shè)備生產(chǎn)定制
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