可持續水管理難度指數級增加，雙碳目標下哪些技術手段可以用？

水資源管理是實現可持續發展的基礎。聯合國可持續發展目標6提出，到2030年，所有行業大幅提高用水效率。

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6月5日舉辦的第六屆國際工業水領袖論壇（IWLF）上，來自鋼鐵、發電、石化、煤化工等用水終端行業代表均提出，進一步的提高水利用效率，需要依靠包括數字化解決方案、綠色能源、低碳膜等在內的技術創新。同時，技術創新也要更多與終端行業結合，進一步拓展低碳應用場景。

水資源管理需求迫切但難度加大

今年3月，為期三天的聯合國2023年水事會議召開，會議通過了《水行動議程》，包含700多項來自各方旨在保護“人類最寶貴的共同利益”——水資源的相關承諾。

而在中國，《“十四五”節水型社會建設規劃》提出，堅定走節水降碳綠色發展道路，全面推進水資源循環利用。到2025年，遴選火電、鋼鐵、石化化工、有色、造紙、印染、食品等行業水效領跑者50家，缺水地區重點高耗水行業用水效率達到國際先進水平。

近年來，隨著雙碳目標的提出，高碳排放的行業面臨產能升級的嚴峻壓力，越來越多工業企業加大力度，深挖通過水管理實現節能降耗的可能性。

工業是我國最重要的用水部門之一， 也是產生碳排放的主要領域之一，對全國整體實現碳達峰具有重要影響。

中國節能協會副秘書長、中國節能協會冶金專委會秘書長郜學表示，當前，鋼鐵行業正在積極踐行碳達峰行動計劃，節水工作應著眼長遠，結合實際，適度超前。建議企業建立源頭減量、分質控制、處理回用的節水理念，全面謀劃水效升級路徑，實現水資源消耗剛性約束目標，同時加強精細管理，推動低碳綠色發展。

藝康集團副總裁兼大中華區造紙及重工事業群總經理韓江文表示，水是工廠的血液。工業生產不僅需要大量用水，輸送、加熱、冷卻及處理水也都需要消耗能源，因而工業生產不僅面臨水資源緊缺挑戰，未經高效管理的工業用水還會造成更多溫室氣體排放。“無論哪個行業，現在提升水的使用效率，相較于10年、5年以前，難度是指數級在增加。”韓江文提到，實現可持續水管理，共同邁向凈零未來，比原來更加需要技術進步。

“十三五”以來，我國工業用水效率明顯提升，全國萬元工業增加值用水量從2015年的58.3立方米下降至2021年的28.2立方米，規模以上工業用水重復利用率從89%提高至92.9%。

2022年國民經濟和社會發展統計公報顯示，我國2022年萬元GDP用水量為49.6立方米、萬元工業增加值用水量為24.1立方米，分別較2015年下降33.4%、50.3%。

但是，工業領域節水提效仍面臨產業結構布局與水資源條件不匹配、部分行業水重復利用率不高、非常規水利用不足、關鍵技術與裝備存在短板等問題。

作為制造業大國，中國有著持續增長的水資源需求，在鋼鐵、化工、微電子、數據中心等行業尤為突出。但同時，當前全球都面臨著水資源短缺和氣候變化的負面影響，碳達峰、碳中和目標明確而艱巨。

“到底如何真正能幫助工業企業，真正能夠進一步減少水的使用，提高水的使用效率，是擺在藝康面前的課題。”韓江文表示，藝康希望借助“水的力量”，以專業、高效的可持續水管理，助力企業業務轉型與持續盈利，同時將企業的氣候承諾轉化為整個企業的行動，推動可持續的業務增長。

“蚊子肉”也不能放過

“對于繼續提高水的使用效率來說，蚊子再小也是肉，一點也不能放松，不能滿足于今天已經實現了超過90%的循環用水，應該設定更高的目標。”韓江文說。

因此，藝康提出“以水之力，實現氣候目標”（Ecolab Water for Climate）的可持續水管理理念，引入全面水管理的戰略方向，也就是不再局限在某一個非常狹窄的行業領域，而是站在鋼鐵、化工等多行業企業的角度，來全面的去看水的利用，哪些地方還有提高水效的機會。

這其中，數字化、智能化解決方案是重要的抓手之一。

目前，通過數字化技術將水管理與企業生產效能管理有機結合，遵循“減量化、再循環、再利用”的原則實現可持續水管理，從而在提升生產效能的同時實現節能減排目標，已然成為水管理的新趨勢與發展方向。

但是，挑戰在于，一是沒有端到端水管理全景圖，二是難以實時掌控生產運營表現，造成企業工廠用水風險高，降本增效難度大，無法實現持續優化運營。

“我們全面開發了數字化的解決方案，通過數字化的方法來精密的監控管理，優化工業企業里水的使用、循環、減排，通過大量數據跟蹤、自動化控制以及優化，來真正幫助工業企業實現水資源的高效使用，進一步減少整個生產過程中的排放，以及保護水資源。”韓江文說。

在本屆IWLF上，藝康分享了多個基于納爾科3D TRASAR™技術的數字化、可持續水管理方案，包括全新發布的藝康數智匯®智能水管理平臺等。

比如，藝康數智匯®智能水管理平臺包括了數字化服務系統，可以提供實時的數據視圖、動態報告、分析診斷和行動日志、經濟收益和潛在優化機會；包括了智能水效管理，可以提供水系統各層級績效、24小時數據指標監控、多維度數據分析；包括了OMNI™資產數據分析，可以提供資產健康診斷、資產效率分析、潛在風險評估、預警及改善建議，還包括了膜專家管理系統，可以提供膜運行的標準化分析、膜風險因子判斷、系統告警、優化建議。

藝康大中華區工業事業群產品應用總監申建坤表示，作為數字化轉型的先行者，藝康將水處理領域的專業知識、對客戶工藝的深刻理解與數字科技相結合，構建了以物聯網、云平臺為依托的數字化水管理方案，通過對全場水系統的實時監控和數據分析，可以有效幫助企業降本增效，實現從“解決問題”到“預防問題”的轉變。

“藝康一直致力于通過數字化全面的來監控反映每個企業的水的使用情況，也只有這樣才能夠定量，而不是定性地去優化水的使用效率。”韓江文說，只要持之以恒，5年10年堅持下去，中國企業的水資源利用效率一定能夠上一個更明顯的臺階。

有潛力的技術還有哪些？

數字化解決方案以外，在可持續的水處理，以及提升用水效率方面，有潛力的技術有哪些？

上?；ぱ芯吭河邢薰经h評中心副主任（主持工作）李森認為，有很多新技術可以減少水處理過程加入的藥劑量。比如傳統芬頓氧化技術，在液-液反應過程中，要添加雙氧水、硫酸亞鐵等液態鐵鹽，其在后續處理過程中又會產生對應污泥。而改性芬頓氧化技術實現了液-固反應，也就是說把起到催化作用的二價鐵離子負載到固相載體上面，可以減少鐵離子的流失、對應減少藥劑的用量、實現污泥減排，也是有效的降碳路徑之一。

寶武水務研究院副院長李恩超則認為，從一些碳中和示范場合來看，未來的發展技術可以分為三類。一類是以綠電為主的能源技術。比如在自來水廠、污水廠加裝太陽能光伏板。

第二類是節約性的技術，比如提高水處理過程中膜的使命壽命。“比如說湛江的零排放系統應用1萬支膜，馬鞍山的零排放系統也是用1萬支膜。如果延長膜的使用壽命，從原來用三年，延長到用四年、四年半，從碳排放的計算來說，是合算的。從企業運行成本來說，也是合算的。”李恩超說。

第三類則是一些先進的新技術，比如雙極膜技術。原來是將濃鹽水蒸發成氯化鈉。但是如果用雙極膜技術把它變成8%的稀酸，8%的稀堿，經濟價值更高，而且酸和堿在水廠里面還可以用于弱酸樹脂的再生。“這個新技術方面，我覺得市場空間，特別是節能減排的空間，是非常巨大的。”

杜邦水處理全球廢水市場經理吳燦也表示，反滲透膜對碳減排意義非常重大。“倡議整個行業里面形成共識，對反滲透膜的碳排放進行要求。 從去年開始，杜邦主動逐步把市場上常見的普通苦咸水膜，升級成低碳排放的產品。如果全國范圍內都能換成低碳排的反滲透膜，粗略估算每年可以節約千萬噸級別的碳排放。”吳燦說。

同時，杜邦也加強與行業客戶合作，實現更多新的低碳應用場景。 比如首次提出將膜技術應用于磷酸鐵生產廢水處理工藝，提供一整套以高濃鹽水回用及近零排放為核心的解決方案，能大幅減少廢水排放量和固廢處理量、降低生產企業用水成本，最大限度地回收利用水資源和有價值固體資源，實現鋰電池材料生產綠色可持續循環。

吳燦表示，電動車是一個低碳的出行方案，但電池的材料生產其實是一個高碳排放高污染的過程。“怎么用膜法或者用其他水處理技術把這個傳統工藝轉變成廢水少，固廢少，而且碳排放極低的新工藝，是現在擺在所有電池材料廠商面前的挑戰，杜邦多技術低碳解決方案很好的解決了這個問題，協助行業突破了發展的瓶頸。”

推動可持續水管理，降低碳排放，還需要政府、機構、企業等多方共商共治。“碳排放永遠不是某一個技術，某一個產品的事情，是一個體系，需要大家共同的努力”，吳燦說。

去年，藝康協助中國標準化研究院資源環境分院牽頭起草了中國首部可持續水管理團體標準——《質量分級及“領跑者”評價要求 可持續水管理服務》。該團體標準不僅填補了國內可持續水管理領域團標空白，還匯聚了國內各行業可持續水管理理論與實踐，更適應國內企業可持續水管理現狀，也進一步提升了我國各行業可持續水管理的水準線。

藝康表示，未來希望繼續通過與多方的緊密合作，合力形成“可持續水管理領跑者聯盟”力量，為更多企業提供高水平可持續水管理標準標桿參照，幫助他們建立起更高水平的可持續水管理標準，領跑可持續水管理領域。

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