威立雅：邁向更環保經濟的海水淡化解決方案

時間：2025-08-18 10:18

來源：中國水網

作者：Somboun Narpoolmin

在水資源短缺成為人類最大挑戰之一的時代，亞太地區正面臨一場持續升級的危機。作為全球水資源最匱乏的區域之一，目前已有超過26億人難以獲取飲用水源——這一數字較1975年增長了一倍多。隨著需求攀升、資源減少及氣候波動加劇，可持續海水淡化已不再是備選方案，而是水資源安全的關鍵組成部分。

在這場水資源革命的前沿，威立雅作為領先的海水淡化服務提供商，通過先進膜技術，每天可在全球范圍內產出675萬立方米淡化水。該公司的創新技術正改變人們對海水淡化“高能耗、高環境負擔”的固有認知，并證明大規模推廣可持續、低成本的替代方案已成為可能。

目前，威立雅可設計、建造并運營單位能耗低于3千瓦時/立方米的海水反滲透工廠。以下將介紹威立雅如何應對環境與經濟挑戰，推動海水淡化解決方案向更環保、更經濟的方向突破。

以最小環境影響為設計核心

環境保護始于全面的環境影響評估(EIA)，這是威立雅可持續海水淡化方案的基礎。EIA流程通過評估生態系統影響，確保生物多樣性與自然資源得到保護，同時在發展決策中保持透明度與公眾參與度，以避免不可逆轉的環境破壞與社會沖突。

這種環境承諾體現在創新的地下取水系統中——該系統采用工程篩網與清潔技術，最大化海水采集效率。這些系統如同天然過濾器，既能阻止大型漂浮物進入，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

能源優化是實現海水淡化可持續性與經濟性的核心。行業數據顯示，在淡化水生產中，能源成本通常占運營成本的45%左右。這一顯著成本因素使得能源效率優化對生態與財務可持續性而言都至關重要。

更智能的膜技術，更低的成本

然而，能源效率僅是方程式的一部分。膜本身對降低成本與能耗同樣關鍵。最新膜技術通過多種機制助力成本削減：高通量設計減少水通過所需能量，優化的表面特性減少結垢，提升的耐用性延長使用壽命。與傳統膜相比，這些先進膜可實現10%-15%的節能。

通過威立雅專屬的薄膜技術專家中心ARAMIS，公司對現有膜技術進行全面評估，確保根據特定地理條件選擇最優膜產品，且不依賴特定制造商。這種戰略方法將尖端膜創新與智能監控系統相結合，實現成本效率最大化。

威立雅通過Hubgrade平臺整合數字解決方案，將膜優化提升至新高度。人工智能驅動的監控系統提供實時狀態更新與預測性維護洞察，使操作員能基于數據制定設備更換與維護計劃。這種智能膜管理方式不僅延長膜壽命，還能確保最佳性能，同時降低能耗與運營成本(減少清洗需求)。

回收能源以降低成本與排放

能源回收系統是實現更可持續海水淡化運營的關鍵。在預處理階段，海水通過威立雅的常規薄膜過濾技術傳統進行澄清與過濾，去除懸浮固體、沉積物及其他顆粒。這些系統與能源回收裝置相結合，降低整體能耗及對傳統化學品的需求。

預處理后，過濾后的海水以高壓進入膜處理過程——通常采用海水反滲透(SWRO)、苦咸水反滲透(BWRO)，或根據現場需求組合使用兩者。能源回收在SWRO階段發揮著最重要作用。

壓力交換器從高壓濃鹽水流中捕獲能源，并將其轉移至進水，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，從濃鹽水流中實現了高達97%的能源回收率。

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在操作的核心部分：威立雅技術人員檢查安裝在撬裝壓力容器中的反滲透膜。

穩定水質以保障安全使用

在能源回收階段實現效率提升的基礎上，有效的后處理對確保淡化水的安全性與可用性同樣關鍵。通過調節pH值與添加礦物質，使淡化水達到穩定狀態且無腐蝕性，改善朗格利爾飽和指數(LSI)，以滿足工業和/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地化學品供應情況全球各異。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。

憑借在大規模海水淡化(涵蓋預處理與后處理階段)的豐富經驗，威立雅在短短10年內將反滲透能耗降低了35%。

融合人工智能與可再生能源，打造下一代海水淡化技術

海水淡化技術正在不斷演進，而威立雅正引領這一變革。人工智能與可再生能源技術的融合，正將海水淡化從高能耗過程轉變為更可持續、更經濟的解決方案。

通過人工智能實現的數字化帶來三大關鍵改進：通過先進傳感器與分析軟件適應海水條件變化的可擴展系統;在潛在問題導致非計劃停機前進行識別的預測性維護能力。這種技術融合已展現出切實成效——例如威立雅的黃金海岸海水反滲透工廠，其能效較基準運營水平提升了1.1%(有記錄可查)。

可再生能源整合在現代海水淡化運營中同樣至關重要，它通過擺脫對化石燃料的依賴，顯著降低碳足跡。一個典型案例是威立雅的庫內爾海水反滲透工廠，該工廠100%使用可再生電力，在太陽能發電高峰時段實現了近乎零碳排放。人工智能優化與可再生能源整合的結合，不僅提高了運營效率，還使可持續海水淡化在全球不同市場更易獲取且經濟可行。

數據講述著一個令人信服的故事：能耗降低、運營成本減少、環境影響最小化，正使海水淡化成為全球水資源緊張地區日益青睞的解決方案。這場技術革新不僅優化了運營，更在普及淡水獲取權，為人類尋求可持續水資源解決方案譜寫新篇章。

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