廢水變黃金！先進過濾技術破解全球缺水危機

全球正面臨日益嚴峻的水資源短缺問題，光是2019年歐洲就有38%人口受到影響。現在，一種將廢水轉化為寶貴資源的創新方案正在崛起。水資源智慧工業共生系統(WSISs)透過產業與水務部門的合作，不僅能回收再利用水資源，還能提取有用物質與能源，大幅降低對稀缺淡水資源的依賴。

柏林水資源研究中心(KWB)近期在丹麥卡倫堡進行一項突破性研究，發表於《水科學與技術》期刊。該研究測試了先進的工業與市政廢水混合處理技術，探討WSISs的實際應用潛力。研究團隊建立了一座試驗工廠，專門評估薄膜過濾技術，目標是生產符合工業冷卻系統使用的高品質再生水。

卡倫堡的廢水處理面臨獨特挑戰，因為這裡的廢水混合了市政汙水與經過預處理的工業及電廠排放水。這種複雜成分對現有水資源回收技術構成嚴峻考驗。研究重點比較了三種薄膜技術：超濾(UF)、超密超濾及奈米過濾(NF)，作為逆滲透的預處理步驟，以減緩生物膜汙染問題。

研究結果顯示，傳統超濾薄膜表現最為出色，不僅達到87%的最高水回收率，能耗也最低。雖然超密超濾和奈米過濾在去除特定汙染物方面效果更好，但整體效率仍不及超濾薄膜。不過研究也發現生物膜汙染仍是持續存在的難題。實驗證明，新增殺菌劑能有效控制生物膜汙染，而紫外線處理則是更環保的替代方案。

這項研究不僅評估技術效能，更進行了完整的生命週期分析，比較再生水處理與從附近湖泊取水、海水淡化兩種替代方案的環境影響。其中一個關鍵發現是逆滲透產生的濃縮廢水處理問題，這會大幅增加能耗與碳排放，凸顯評估永續性時必須考量整個水處理週期的重要性。

KWB專案經理Anne Kleyböcker博士指出：「這項研究證明我們已具備建立迴圈水系統的技術，讓廢水從廢棄物轉變為有價值的資源。隨著氣候變遷、人口增長和工業活動加劇水資源短缺，這些創新方法將成為永續水資源管理的關鍵。」

這項研究不僅推進水資源回收技術的發展，更強調必須因地制宜，開發創新的解決方案來應對水資源短缺。透過將廢水轉化為資源，產業與社羣將能在全球挑戰日益嚴峻的情況下，逐步邁向永續發展的未來。