DavidSedlak教授在最近舉行的IWA數字世界水大會主題演講中分享了他對水處理新方法未來機會的看法。加州大學伯克利分校David Sedlak教授認為，自20世紀中葉以來，人們采用了兩種截然不同的水資源管理方式。

　　第一種是在二戰后50年的消費熱期間，他將此方式稱為“硬路徑”（Hard Path）。盡管它為“經濟大加速”提供了工業用水，但Sedlak教授也看到了我們正在為此付出巨大代價，數百萬人流離失所，很多寶貴生態系統處于崩潰邊緣。他認為，到20世紀末，“硬路徑”已經失去它昔日光彩。他還認為，這個水資源豐富的時代為被稱之為“軟路徑”的用水方式的后來居上提供了可能，以實現我們更高效用水，允許城市在近年無需大興土木的情況下仍然滿足其日益增長的用水需要。

　　但Sedlak教授警告說，軟路徑可能已觸及天花板，水系統已不再具有增效空間。他說：“簡單的步驟可能對我們不再有效”。隨著全球人口增長和更加頻繁的干旱帶給城市的壓力，水資源短缺也因此已成為亟待解決的環境問題。

　　隨著水資源緊張的局勢加劇，Sedlak教授請人們密切關注目前公共供水與農業、電力和制造業之間的不斷沖突。他指出“農業部門是不會輕易放棄使用水資源的”。最近發生在鳳凰城、墨西哥城、珀斯、金奈和開普敦等地的水危機也已顯示出其影響的強度和復雜性。他表示 “單靠軟路徑可能已無法解決”。

　　01

　　The Next Path

　　另辟蹊徑

　　Sedlak教授看到了他所謂的“另辟蹊徑”的需要。他警告說，水務部門不再有逐漸適應的余地。這一新路徑要求徹底改變對研發和新思路實施的討論，它將被技術催化。在他的設想中，“另辟蹊徑”將是以往方式的混合體，但與之有很大不同的是，他看到了“獲得我們以前認為不可用的水形式”之機會。

　　根據他作為美國國家水創新聯盟（NAWI）成員的經驗，Sedlak教授描述了另辟蹊徑的三個基本主題。

　　首先，是IT革命。Sedlak教授專注在線監控設備和數據算法中“數字水”的真正潛力。他說 “從我們現有的基礎設施中獲得更多數據基礎，并可能在小規模范圍內創建一些自主數字系統”。

　　在提到加州研究人員時，Sedlak教授指出，利用先進天氣預報信息，取代20世紀60年代規則曲線，通過更好地平衡洪水風險和蓄水能力，將水庫蓄水量擴大了三分之一。他說“基礎設施有效規模擴大，使現有資產得到更有效的利用”，同時也補充說到，在現有雨水基礎設施中也觀察到類似的結果。

　　對于Sedlak教授來說，這樣的初步勝利讓他嘗到了整合數據流的滋味，他預計數據流將有機會與研究人員共享，從而創建“活生生實驗室”。他認為當前的挑戰是實現數據交互操作性，并認識到嵌入式技術可以持續幾十年。“每一件設備都與來自不同計算時代的硬件和軟件進行通信”，他補充道。

　　Sedlak教授第二個主題是關于將海水和處理過的廢水作為水源的主流化，他提供了來自以色列、澳大利亞和南加州的實證。他說“海水淡化已經成熟到一定程度，在水資源緊張的城市，它通常比其他來源更便宜。”他還對使用同樣脫鹽技術項目進展緩慢提出了質疑。

　　他認為，如果沒有簡單的處理方案，使用當前零排放(ZLD)技術處理淡化鹵水可能過于昂貴，但解決這一問題的思路并不缺乏。其中，包括使用新型3D打印材料來替代ZLD濃縮器、結晶器和聚合物膜，以及提高低技術含量的鹽水管理方法之效率。Sedlak教授引用了加州大學研究人員工作作為一個例子，他們通過使用涂有吸收陽光的氧化石墨烯纖維素來全面設計植物強大蒸發、蒸騰過程。這有可能將蒸發池的大小減少兩個數量級。然而，他明確表示，盡管在循環經濟中使用回收鹽做了很多努力，但回收鹽的處理仍然是整個過程中最薄弱的環節。

　　最后，Sedlak教授認為，結合IT和模塊化水處理技術的進步，可以“實現小規模處理和供應網絡安全運行的潛力”。他說，這將實現更靈活的分散系統，在這種系統中，個人可以定制治理方案。

　　Sedlak教授認為這樣的選擇令人興奮，但他也承認非電網和混合供水處理進展緩慢，部分原因是公共健康風險。然而，他敦促該行業考慮能夠解決這個問題的“電氣化技術”。他強調了它們的多功能性和“無需補充化學試劑和清除處理設施中廢物”的能力，因為它們有可能根據需要在現場生產消毒劑、氧化劑、酸和堿。

　　認識到這項技術的投機狀態，他熱情地強調了根特大學研究人員領導的一個項目，在該項目中，住戶“不僅可以飲用屋頂水、灰水、黑水或淺層地下水，而且還可以根據自己的需要以及他們個人的喜好調整水質。所有這一切都得益于海水淡化成本的降低”。

　　02

　　A Call to Action

　　行動倡議

　　獲取更多樣化水源面臨著挑戰。他說“我們將不得不更加關注并更加系統地思考我們用水對他人和下游環境的影響”。“另辟蹊徑的另一個挑戰是它必須保證在將會應用的所有不同場景都具有意義。它必須能夠在干旱和潮濕環境中工作；它必須對生活在富裕國家和貧窮國家的人均有意義；它甚至必須在城市和農村環境中發揮作用。”

　　“這是一項艱巨的任務，是一條我們即將共同踏上的不易之路，”他補充道。他認為有必要迅速地將新舊事物結合起來。“我們必須從硬路徑和軟路徑時代吸取教訓，并接受新技術，使之與我們的水機構和現有水系統合作，所有這一切都發生在氣候變化和關于水系統應該提供什么理念的不斷變化時期”，他說。但是，在向大會聽眾發表講話時，他對該行業能夠做出的回應表示樂觀：“我認為沒有哪個團體更適合接受這一挑戰。”

編輯：王媛媛