編者語：成千上萬人的飲用水都來自被汙染的水源，而且沒有合格的廢水處理設備進行處理
；這(zhe)是(shi)用(yong)水(shui)經(jing)濟(ji)所(suo)需(xu)解(jie)決(jue)的(de)重(zhong)要(yao)任(ren)務(wu)。創(chuang)新(xin)性(xing)的(de)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)則(ze)能(neng)夠(gou)在(zai)高(gao)效(xiao)的(de)水(shui)處(chu)理(li)設(she)備(bei)驅(qu)動(dong)中(zhong)給(gei)用(yong)戶(hu)以(yi)極(ji)大(da)的(de)幫(bang)助(zhu)。除(chu)了(le)高(gao)效(xiao)經(jing)濟(ji)的(de)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)以(yi)外(wai)
，自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)也(ye)是(shi)提(ti)高(gao)飲(yin)用(yong)水(shui)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)和(he)質(zhi)量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)杠(gang)杆(gan)。

   如今，地球上約有五分之一的人口沒有幹淨水源，因此廢水處理設備常常就是他們的水源源頭

   地球之所以被稱為“藍色星球”，是因為地球有70％的表麵被水覆蓋著。盡管如此，地球卻存在著嚴重的水荒問題：地球有97％的水是含有鹽分的水，不適合人們直接使用，隻有其餘3％的水是可以飲用的淡水。而這3％的淡水中又有三分之二是保存在地球的南、北極中


，以及地球的永久冰川地帶。最終
，隻有不足1％的水是可以供人類直接飲用的淡水。

   上麵敘述使用了百分比來表示相對數據
；若用絕對數字表示就是：地球上的水資源總量為13.8億m3，其中3600萬m3是淡水，而可供人類直接使用的淡水僅360萬m3。純數學計算可以得出結論：即使是很少比例的淡水
，也足夠供地球人使用，而且是按照當今工業發達國家人均用水的6倍標準。但令人遺憾的是：這zhe些xie淡dan水shui資zi源yuan在zai地di球qiu上shang的de分fen布bu很hen不bu均jun勻yun，世shi界jie各ge地di淡dan水shui資zi源yuan受shou到dao的de汙wu染ran程cheng度du也ye不bu完wan全quan相xiang同tong

，而er且qie利li用yong淡dan水shui所suo要yao解jie決jue的de重zhong點dian問wen題ti在zai世shi界jie各ge地di也ye各ge不bu相xiang同tong。地di球qiu上shang有you五wu分fen之zhi一yi的de人ren無wu法fa得de到dao幹gan淨jing的de淡dan水shui。超chao過guo13億人飲用水的水源是受到汙染的水源，24億人沒有可控製的廢水處理設施使用。

　　據聯合國計算
，2025年，全球將有三分之二的人生活在缺水或水量不足的環境中。聯合國解釋：2005~2015年是國際“生命之水”工程的10年。聯合國在這10年中的重要目標就是將全球缺少幹淨飲用水的人數在全球人口不斷增長的情況下減少一半。

　　若聯合國的目標得以實現，則將有180000人每天工作在飲用水處理設備旁，每天有330000人工作在廢水淨化設備旁。這對用水領域來講則意味著需要準備好提供充足的水量
、保障水質的可靠，以及建立與保持相應的基礎設施。

　　新方案具有較大的差異性

　　聯合國的這一目標如果利用不缺水工業國家現行的廢水處理技術和消毒技術是無法實現的。不同的可用水資源條件、不同的氣候和社會條件，以及不同的基礎設施條件等這些前提條件都要與當地實際相適應才行，首先是可持續發展的水資源管理

、水資源循環利用技術、消毒與海水淡化方案。其次
，無論采用哪種水處理技術，節約能源都有重要意義。由於廢水處理設備會需消耗大量能源，通過產生CO2也會帶來氣候變暖的問題
，經濟和環保都很重要。德國汙水處理設備每年消耗的電力在4400GWh/a左右。

　　另外
，由於新興工業國家和發展中國家人口的增長變化迅猛，以及都市化進程加快
，用戶也在汙水處理方麵提出了追加投資的要求。到2030年時，世界上將會有60％的人口居住在麵積占10％的超級城市裏。這就帶來了以下的問題：工業國家的廢水處理係統能否承擔如此繁重的汙水處理和供水工作。或者說
，分散控製管理，以及半集中控製管理的水處理、廢水處理和能源供應是否能夠很好地實現有機結合。

　　全球範圍內
，今後幾年在可持續發展基礎設施的製造和分析方麵的投資額將高達2900億歐元，而通過其他統計渠道得出的結果竟高達4800億歐元。為解決全球性的水荒問題

，水資源管理組織的形式和結構也是不可忽視的。在歐洲，歐盟和GATzhengnulituidongzheguanyushuichulihexunhuanshuigongyingguangfanyingyongdetaolun，suiranqizaigongzhongdetaolunzhongshoudaolezhongzhongzuli，haowuzhengyideshideguoyongshuijingjizhongdeqiyechengxianchujizhongdequshi。

　　電子技術在用水經濟可持續發展中的作用往往被人們所低估。用水經濟中的自動化技術
、驅qu動dong技ji術shu和he能neng源yuan技ji術shu有you著zhe很hen大da的de節jie能neng潛qian力li可ke以yi挖wa掘jue，因yin為wei用yong水shui經jing濟ji中zhong的de設she備bei在zai生sheng產chan製zhi造zao之zhi後hou通tong常chang都dou是shi終zhong生sheng工gong作zuo的de，一yi般ban情qing況kuang下xia其qi使shi用yong年nian限xian為wei40年nian以yi上shang。盡jin管guan企qi業ye對dui這zhe些xie設she備bei都dou進jin行xing了le生sheng產chan過guo程cheng的de優you化hua，但dan在zai這zhe些xie設she備bei的de使shi用yong運yun行xing過guo程cheng中zhong
，供gong水shui企qi業ye一yi直zhi把ba供gong水shui的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing作zuo為wei自zi身shen的de首shou要yao任ren務wu。高gao效xiao的de設she備bei驅qu動dong技ji術shu不bu僅jin可ke以yi減jian少shao水shui處chu理li企qi業ye的de設she備bei運yun行xing費fei用yong
，而er且qie也ye能neng減jian少shaoCO2paifang。zailianxuyunxingdeshuichuliqiyezhong，qiyezaigaoxiaoqudongjishufangmiandetouzikeyizaiduanshijianneijinxinghuishou。zaiqiyexuanzegaoxiaojienengdequdongjishushiyingzhuyi：設備在整個使用壽命周期內的總成本費用有著決定性的意義。

　　幾乎所有第二套水處理設備都是超規格的設備：daduoshuqingkuangxia，zaixiangmugangkaishishishebeideshiyongyunxingtiaojiandouhaibugouwanbei
，yincishouxianyinggaiquedingyigedonglijiaodadequdongxitong，yibaozhangshebeinenggouanquankekaodeyunxingqilai；其次是按照一定的工作位置使用運行
，其與最佳的工作位置有著明顯差距。另一方麵
，優化後的流量調節也有著很大的節約潛力：zaitongchangqingkuangxia，liuchengbengheyasuojishianzhaojixieliuliangkongzhifangshi，liyongjieliubanhuopangtongfajinxingliuliangkongzhide。fuzaidebianhuaxuyaotongguoshebeitexingquxiandeyidongjinxingtiaojie
，erzhezhongtiaojieduidiandongjisuoxugonglvdegaibianfeichangxiao。yongbudaodeliuliangzezuoweiyizhonggonglvsunshibaibailangfeidiaole，zheyangbujinlingshebeiyunxingfeiyonggaoang，haihuichanshengqitayouhaifuzuoyong，lirubuxiwangdejiezhifare。

　　節能技術得到快速推廣

　　可變轉速的驅動係統具有變頻功能，其所改變的不是整套設備的工作特性曲線
，而是泵的工作特性曲線。這種方法可實現節約30%~50%的能源。除此之外，變頻器調節技術還在改善係統的機械性能方麵提供了便利：其能避免電動機在啟動時的電流峰值和強烈的扭矩衝擊；同樣，該技術還能使管道係統免受壓力衝擊、氣蝕或振動的影響
，避免了設備受到的後續損害。

　　另一個節能的做法是采用歐盟EEF1級或美國EPACT等級的高效節能電動機。EFF1級的高效節能電動機在年工作2000h時可在1年內收回投資。

　　ruobunengduixianyoushebeijinxingjianzhuxinggaizao，zezhinengtongguogengzhinengdeshebeiyunxinglaishixianjieneng。cishidezuijiafangfashiliyongzidonghuakongzhijishuliyongsuoxugongneng，liyongSPS可編程序控製器對設備所需的功能進行自動化控製。2030年nian時shi，係xi統tong將jiang會hui采cai用yong專zhuan門men的de算suan法fa語yu言yan實shi現xian控kong製zhi過guo程cheng的de數shu學xue優you化hua運yun算suan，並bing將jiang這zhe一yi算suan法fa語yu言yan集ji成cheng到dao流liu程cheng控kong製zhi係xi統tong之zhi中zhong。計ji算suan結jie果guo便bian能neng方fang便bian地di作zuo為wei指zhi令ling傳chuan達da到dao下xia一yi級ji自zi動dong化hua層ceng中zhong，實shi現xian完wan全quan過guo程cheng自zi動dong化hua控kong製zhi。本ben文wen介jie紹shao的de管guan道dao網wang絡luo控kong製zhi就jiu是shi實shi例li。

　　在係統進行優化同時，用水經濟領域中的企業也對企業的生產過程進行了模擬分析。動態模擬技術能夠使設備在無需真正啟動設備、不bu損sun害hai產chan品pin質zhi量liang的de條tiao件jian下xia對dui設she備bei隨sui時shi間jian變bian化hua而er變bian化hua的de工gong作zuo情qing況kuang進jin行xing模mo擬ni。在zai大da型xing企qi業ye采cai用yong了le模mo擬ni技ji術shu作zuo為wei工gong程cheng項xiang目mu進jin行xing輔fu助zhu設she計ji之zhi後hou
，下xia一yi步bu就jiu是shi生sheng產chan運yun行xing時shi的de在zai線xian模mo擬ni，對dui設she備bei的de使shi用yong運yun行xing狀zhuang況kuang進jin行xing支zhi持chi。在zai真zhen實shi的de生sheng產chan設she備bei中zhong實shi際ji使shi用yong的de輔fu助zhu係xi統tong
，其qi核he心xin是shi與yu生sheng產chan工gong程cheng同tong時shi進jin行xing的de設she備bei狀zhuang態tai模mo擬ni計ji算suan，其qi能neng實shi時shi再zai現xian設she備bei的de運yun行xing狀zhuang況kuang
，從cong而er為wei未wei來lai的de設she備bei工gong藝yi過guo程cheng優you化hua奠dian定ding基ji礎chu。

　　除了現今已經熟知的基本模塊之外，在所有的流程工作階段中，功能強大的模塊組件皆可供用戶選擇使用
；現在，已經實現的第一步便是在汙水淨化領域中的應用：將管道網絡
、汙水淨化設備和清水輸送係統都納入到一個模塊中進行建模，以便對它們的共同作用進行模擬。

　　組合模塊將不同技術融合

　　由(you)於(yu)流(liu)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)高(gao)低(di)程(cheng)度(du)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)受(shou)到(dao)供(gong)水(shui)設(she)備(bei)功(gong)率(lv)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)
，因(yin)此(ci)在(zai)模(mo)擬(ni)軟(ruan)件(jian)中(zhong)我(wo)們(men)也(ye)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)它(ta)們(men)的(de)身(shen)影(ying)。組(zu)合(he)式(shi)的(de)控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)


，就(jiu)是(shi)將(jiang)連(lian)續(xu)的(de)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)與(yu)階(jie)段(duan)式(shi)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)結(jie)合(he)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)功(gong)能(neng)控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)，其(qi)被(bei)集(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)個(ge)整(zheng)體(ti)係(xi)統(tong)之(zhi)中(zhong)
；這使得流程控製技術與自動化技術能夠在可視化的設計階段便能及時再現設備的實際工況，避免了設備性能儲備的不足。

　　為迎合市場需要
，自動化技術也越來越多采用了標準化。過去一直關注所謂的“硬件”統一的標準化問題，而現在的發展趨勢則是：未來的係統
、應用軟件，以及接口的標準化問題。為了避免標準化與專業特殊係統之間的衝突，自動化技術供應商企業提供無償、適(shi)合(he)於(yu)所(suo)有(you)供(gong)水(shui)企(qi)業(ye)所(suo)需(xu)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)模(mo)塊(kuai)。將(jiang)來(lai)，以(yi)太(tai)網(wang)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)協(xie)議(yi)能(neng)成(cheng)為(wei)大(da)多(duo)數(shu)設(she)備(bei)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)標(biao)準(zhun)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)協(xie)議(yi)。基(ji)於(yu)人(ren)們(men)對(dui)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)理(li)解(jie)，用(yong)戶(hu)將(jiang)構(gou)建(jian)在(zai)垂(chui)直(zhi)及(ji)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)都(dou)暢(chang)通(tong)無(wu)阻(zu)的(de)控(kong)製(zhi)平(ping)台(tai)，對(dui)不(bu)同(tong)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)研(yan)發(fa)生(sheng)產(chan)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)配(pei)置(zhi)。

　　高性能企業資產管理係統

　　為了提高效率、避免故障及設備停車


，設備需要流程控製係統提供越來越多的信息。安裝在生產設備中的PAM企qi業ye資zi產chan管guan理li係xi統tong，其qi原yuan先xian主zhu要yao是shi采cai集ji現xian場chang總zong線xian儀yi器qi設she備bei在zai工gong作zuo狀zhuang態tai時shi數shu據ju自zi動dong化hua元yuan器qi件jian維wei護hu保bao養yang所suo需xu的de數shu據ju。當dang不bu同tong流liu程cheng工gong藝yi技ji術shu的de元yuan器qi件jian，例li如ru管guan道dao係xi統tong、機械設備和儀器等都采用了PAM管理方案，對係統進行了性能分析，並受到積極地影響與作用之後，供水企業的經濟性會有很大的提高。

　　在今後的一段時間內
，PAMqiyezichanguanliruanjiandeshichangxuqiubihuidafuzengchang。daomuqianweizhi，weilaidegongshuiqiyeshifouxuyaojuyouzhezhonggongnengdexitonghaishiweizhishu，danqiyekanzhunleqixitongkeanbilisuofangzhizaoshebeideteshugongneng，bingyijiangqitoufangshichang。jianshaolebufengongnengde“簡編版”軟件可作為標準軟件用於係統的監控顯示，以此避免因維護保養狀況報警而引起的故障。

　　在過去15~20年中

，實驗室分析技術不斷改進，並以其能輕易清除有害藥物成分的效果而著名；例如它能對醫藥產品
、有害及有毒材料中的有害成分進行分析。長期以來，人們對醫藥產品
，以及它們的降解產品與殘留物是否會對周圍環境、包括人類的安全構成威脅這一話題展開過激烈的討論。醫藥產品能夠通過種種渠道進入到地下水中：在德國每年要消耗30000t藥物
，其中人體最多能將95%的de藥yao物wu有you效xiao成cheng分fen不bu加jia變bian化hua或huo作zuo為wei降jiang解jie物wu而er排pai出chu體ti外wai。傳chuan統tong的de汙wu水shui淨jing化hua設she備bei都dou無wu法fa處chu理li醫yi藥yao的de有you效xiao成cheng分fen，因yin此ci這zhe些xie藥yao物wu的de有you效xiao成cheng分fen會hui以yi較jiao小xiao比bi例li及ji濃nong度du進jin入ru到dao地di下xia水shui中zhong。

　　dangrenmenzhenzhengqingchuzhexiecanliuzaishuitizhongdeyaowuyouxiaochengfenshi
，zeyaoqiuyougengduoyiyaochanpinleibiedezaixianjiancejishufangfa。quanxinjiancefenxijishugengkekao，jiageyegengheli，yincirujincongyiyaojishudejiaodulaikan
，qingligongzuoyikeyicaiyongzhumingdeshengwuchuanganqile。zhezhongshengwuchuanganqishiyizhonggudingdeshengwuxing“檢測接受器”（例如抗體
、酶及微生物）。該種生物傳感器的一個重要作用就是能及時識別混入到飲用水中的有毒有害成分。

　　自動化技術的新麵孔

　　到2030年

，供水企業的麵貌將會發生根本性變化：自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)將(jiang)會(hui)在(zai)供(gong)水(shui)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)表(biao)現(xian)得(de)更(geng)加(jia)突(tu)出(chu)。而(er)哪(na)些(xie)創(chuang)新(xin)性(xing)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)在(zai)供(gong)水(shui)企(qi)業(ye)中(zhong)得(de)到(dao)應(ying)用(yong)，主(zhu)要(yao)還(hai)是(shi)取(qu)決(jue)於(yu)政(zheng)策(ce)法(fa)規(gui)的(de)規(gui)定(ding)。自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)任(ren)務(wu)就(jiu)是(shi)始(shi)終(zhong)關(guan)注(zhu)政(zheng)策(ce)法(fa)規(gui)的(de)變(bian)化(hua)，及(ji)時(shi)調(tiao)整(zheng)自(zi)動(dong)化(hua)經(jing)營(ying)的(de)方(fang)向(xiang)。德(de)國(guo)電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)和(he)未(wei)來(lai)學(xue)和(he)技(ji)術(shu)評(ping)判(pan)研(yan)究(jiu)所(suo)也(ye)將(jiang)此(ci)視(shi)為(wei)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)作(zuo)任(ren)務(wu)之(zhi)一(yi)，並(bing)開(kai)展(zhan)了(le)名(ming)為(wei)“至2020年的自動化的趨勢、需求和未來市場”專項研究。2009年他們有望寫出第一份調查報告。