在世界范围内，估计有 7.85 亿人无法获得干净的饮用水，还有 10 亿人生活在缺水地区。在日益增长的气候危机被放大的威胁到供水-干旱地区正变得干燥，和洪水正变得更加频繁在水资源丰富的地区。废水的能源密集型处理只会使问题更加复杂，估计占全球温室气体排放量的 3%。这比加拿大每年排放的温室气体还多。
换句话说，社区需要更好、更智能的方式来处理和管理水资源。然而，数字革命正开始渗透到世界水处理行业。
一批强大的加拿大清洁技术公司正在将基于数字传感器和人工智能的技术商业化，这使公用事业和工业能够以更低的成本和更低的能耗优化水处理性能。然而，这些清洁技术公司必须克服行业与生俱来的谨慎，该行业受到监管合规和避免可能导致人类疾病和环境破坏的错误的双重要求。
“加拿大和加拿大的私营部门有一个真正的机会——不仅在加拿大内部，而且从出口的角度来看，以帮助实现联合国的可持续发展目标，”水专家和地质学家 Corinne Schuster-Wallace 博士说萨斯喀彻温大学教授。“有很多地方可以进行创新，并且正在饮用水和废水处理方面进行创新。”
安大略在水创新方面处于领先地位
数字解决方案为社区提供了一种无需大量资本支出即可升级其运营的方式。在全国范围内，专门从事传感器、数据收集、分析和机器人技术的公司正在迅速发展，希望在价值 1 万亿美元的全球水技术市场中展开竞争。
加拿大拥有成功的水技术公司的悠久历史，包括总部位于奥克维尔的 Zenon，该公司在 1980 年代和 90 年代开创了高效过滤技术，现在由法国巨头苏伊士拥有。仅安大略省就有900 家水工业公司，其中包括 300 家早期技术开发商。据安大略省投资机构计算，每年有 140 亿加元用于工业、大学和私营部门的研究。
使用传感器微调操作
Sentry Water Technologies首席执行官帕特里克·凯利 (Patrick Kiely) 表示，污水处理行业的创新时机已经成熟，尤其是信息技术，可以让他们在不进行大量资本投资的情况下提高绩效。“从纯能源的角度来看，这些设施根本没有以任何有效的方式运行，”他说。“进行的优化非常有限。”
该公司使用结合生物化合物和数字技术的传感器来跟踪废水中的污染物。这使得处理厂可以根据每小时的条件对操作进行微调，从而提高能源效率并减少对昂贵化学品的需求。例如，在 PEI 的蒙塔古，当当地啤酒厂将废水排放到市政系统时，哨兵警报系统会发出信号，允许工厂经理调整他们的处理操作。
Sentry 计算出它可以将工厂的运营成本削减 20%，同时通过针对废物流中的特定污染物来提高性能。迄今为止，该公司已在全球近 100 家水处理厂安装了其专利生物电极传感器，并瞄准东南亚、加利福尼亚和日本进行增长。
位于圭尔夫的 Mantech 提供了一种类似的方法，使用纳米技术传感器检测细菌和其他污染物，为水厂操作员提供即时反馈。与标准方法需要 10 小时到 3 天的时间相比，它的分析可在 3 到 10 分钟内获得结果，而且不使用有害化学物质。每年，这可以帮助小型操作节省 20,000 美元至 300 万美元。
Mantech 首席执行官罗伯特·梅内戈托 (Robert Menegotto) 表示，“现在正处于发展的最佳位置。”它现在拥有企业和市政客户，包括 Suncor 和佛罗里达州帕斯科县的市政公用事业公司，并将员工人数从 2020 年 3 月的 16 人增加到今年年底的 40 人计划。
使用云的力量
Pani Energy首席执行官 Devesh Bharadwaj 表示，水处理厂“数字技术的服务不足，并且有巨大的机会通过使用数据来降低运营成本和风险并更好地运行。”
Bharadwaj 出生于新德里，在维多利亚大学获得机械工程学位之前，他于 2017 年创立了 Pani。他想专注于人类面临的最大挑战之一，并抓住了优化水处理厂有助于解决两个相关问题的想法：降低成本以提高处理效率和减少与水处理相关的温室气体排放。
Sentry 和 Mantech 提供传感器来评估水质，Pani Energy 提供基于云的软件程序，该程序使用人工智能来分析水处理厂的性能与其理想操作相比如何。这家总部位于维多利亚的初创公司正与行业巨头合作，包括印度的 Tata Projects、沙特阿拉伯的 Abuyyan Holdings 和总部位于美国的 Aquatech International，以将其软件和仪表板显示技术纳入新的控制系统。
Pani 的系统具有双重优势：将运营成本降低 5% 至 20%，并确保更好地遵守旨在减少水污染的日益严格的法规。
去年，Pani 从加拿大联邦可持续发展技术部获得了 280 万加元的融资，以加速其屡获殊荣的工厂优化技术的开发。Bharadwaj 正在寻求扩大他的公司规模，使其可用于各种应用，包括传统的废水处理、脱盐和将废水重新转化为饮用水的工厂。
Bharadwaj 说，虽然像沙特阿拉伯这样的国家正在转向海水淡化以确保新的饮用水源，但让市政当局重复利用废水的技术有巨大的增长潜力。洛杉矶和新加坡等城市正在采用再利用技术，这需要海水淡化所用能源的一小部分。
谨慎的运营商
科技初创公司在说服水厂运营商采用新技术方面经常面临挑战，即使它提供了明显更好的性能和更低的成本。部分原因是因为许多供水业务受到严格监管，而且往往是政府所有。多伦多大学工程学教授罗纳德霍夫曼说，成本控制不是主要动力。
“为我们提供安全用水的人们的主要使命是保护健康——人类和环境，”霍夫曼说。“因此，如果有人带来了一项新技术，并且如果当前的技术已经符合所有法规，那么就很难证明在新事物上冒险是合理的。”
然而，气候变化可能很快就会改变这一点，他说。日益严重的水资源短缺和日益严重的暴雨将要求水处理行业应对他们尚未面临的挑战。正如霍夫曼所说，我们可能很快就会看到“我们以前从未见过的绝对缺水的规模，这可能会让事情发生翻天覆地的变化。”
