文／廖子綺(工研院產服中心CSE Eco Insight產業分析師)

隨著全球人口持續增長與工業化進程加速，加上極端氣候變遷的影響，水資源短缺與污染問題正日益加劇。「水」是維持生命與經濟活動的核心資源，小至人體有70%由水所組成，大至晶圓製造等高科技產業，均仰賴大量純水才能維持生產運作。世界銀行（World Bank）報告指出，到2050年，全球都市人口將翻倍，進一步推升對水資源的需求。然而，根據世界資源研究所（World Resources Institute）統計，全球約50%的人口（約40億人）每年至少有1個月處於高度缺水狀態，並預測到2030年，全球水需求將增加50%，但水資源供應卻面臨40%的缺口。此外，全球近80%的廢水未經適當處理即排放至自然環境，嚴重威脅生態系統與人類健康。

在此背景下，水資源的有效管理不僅關乎環境永續發展，也與經濟成長密切相關。水資源是幾乎所有聯合國永續發展目標（SDGs）達成的關鍵要素，從農業灌溉到製造業運作，再到城市生活用水，均仰賴穩定且可持續的供應模式。傳統的水資源管理方式大多著重於「末端處理」，即在污染產生後進行治理，但這種方式無法有效解決水資源短缺與污染問題。因此，尋求更具前瞻性與永續性的解決方案，成為全球水資源管理的重要課題。

近年來，循環經濟（Circular Economy）概念的崛起，為水資源管理帶來新的視角。透過資源高效利用與回收再生的策略，廢水不再只是需要處理的污染物，而是可以轉化為可再生資源的潛在價值。隨著科技發展，智慧技術如人工智慧（AI）、物聯網（IoT）與大數據分析，進一步提升廢水處理的效率與資源回收率，為實現水資源的可持續利用奠定基礎。

循環經濟在水資源管理中的應用

循環經濟的核心理念是透過資源的高效利用，降低對原始資源的依賴，同時減少環境負擔，從而達到經濟發展與生態永續的雙重目標。在傳統的線性經濟模式下，水資源通常遵循「取用－使用－排放」的方式，而這樣的運作模式導致水資源消耗過快，廢水污染問題日益嚴重。然而，循環經濟則提供了另一種可持續的選擇，即透過「減少使用（Reduce）、再利用（Reuse）、回收再生（Recycle）」三大策略，使水資源在系統內部形成閉環循環，降低對天然水源的需求並提升資源的再生價值。

圖一 水資源循環經濟與永續發展模式
^{資料來源：Water in Circular Economy and Resilience (WICER)，World Bank Group}

減少使用（Reduce）

減少水資源的消耗是循環經濟實踐的第一步。工業領域可透過智慧水管理技術，透過感測設備與數據分析來優化用水配置，減少浪費。例如，製造業可以引入乾式冷卻技術，取代傳統高耗水製程，從而降低總體用水量。此外，國家供水系統也可透過智能監測來偵測管線漏水問題，確保水資源的有效分配，進一步降低不必要的水損耗。

水資源再利用（Reuse）

隨著水處理技術的進步，廢水再生已成為許多國家積極推動的策略。透過逆滲透（RO）、超濾（UF）等先進技術，可以將生活或工業廢水進行深度處理，使其符合特定用途的水質標準，進一步用於農業灌溉、冷卻循環水、清洗或其他非飲用用途。在部分國家，甚至發展出將處理後的水用作飲用水的技術，如新加坡的「NEWater」計畫，便透過多層級過濾與紫外線殺菌技術，使回收水達到超純水標準，供應給半導體製造等高科技產業，確保水資源的最大化利用。例如以色列再生水使用策略是推廣再生水於農業中使用，以減少缺水時期的壓力，並節省政府的補助預算。

回收再生（Recycle、Recover）

除了水資源本身的回收外，污水處理過程中產生的副產品也具有經濟價值。例如，污泥中含有豐富的磷、氮等養分，可透過技術轉化為農業肥料，減少對天然磷礦的依賴。同時，廢水處理過程中的厭氧消化技術可以產生生物甲烷，作為再生能源應用於發電或供暖。此外，一些高科技產業的廢水中還可能含有貴金屬，如銅、銀或鈀等，透過先進分離技術，可以將這些金屬回收再利用，提高資源回收率，並降低環境污染的風險。例如新加坡第一間海水淡化廠也在2005年落成，到2020年，已有4座海水淡化廠同時為全國提供30%用水。

循環經濟模式的導入，讓水資源的管理不再只是「末端處理」，而是強調資源的永續流動與高效利用。透過減少水資源使用、提升廢水再利用率，以及回收水處理過程中的副產品，不僅能夠降低對天然水源的依賴，還能夠減少水污染問題，實現經濟效益與環境保護的雙贏。

從負擔到價值：廢水再生的無限可能

隨著全球水資源壓力日益增加，傳統的水處理模式已難以滿足永續發展的需求。近年來，隨著科技創新與循環經濟理念的興起，廢水管理正從單純的污染控制轉變為資源再生的關鍵途徑。透過智慧技術與策略規劃，廢水不僅能有效淨化，還能轉化為可再利用的資源，為水資源短缺提供創新解方，並創造經濟與環境雙重效益。

在水處理領域，其核心概念是透過資源回收降低對淡水的依賴，同時提升廢水處理的經濟價值。傳統的水處理設施往往被視為高成本的環境保護措施，但透過創新技術與系統優化，它們能夠轉變為具備經濟效益的運營模式。例如，廢水處理過程中產生的污泥可轉化為生質能，為發電與供熱提供可再生能源，而磷、氮等關鍵營養元素則能提煉為農業肥料，減少對化學肥料的依賴。此外，部分高品質的回收水甚至可重新投入工業製程或農業灌溉，進一步減少對淡水資源的消耗。這種資源回收機制不僅降低了廢棄物排放，還能有效減少水處理設施的運營成本，部分企業甚至能夠藉此創造收益，使水資源管理從成本負擔轉變為可持續經營的模式。

圖二 廢水處理，再生資源
^{資料來源：Wastewater? From Waste to Resource，World Bank Group}

智慧科技翻轉水資源管理

科技的進步進一步推動了水資源的高效利用。人工智慧（AI）、物聯網（IoT）與大數據分析等技術的導入，使智慧水處理系統得以精準監測水質變化、優化處理流程，並提升資源回收效率。例如，智慧感測器可即時監控水流與污染物濃度，並透過AI算法調整最佳處理方式，以降低能耗與化學藥劑使用量。這些技術的應用不僅提升了水資源管理的效率，也為水務企業創造了全新的商業模式，使水處理設施不再只是基礎建設，而是具備經濟潛力的投資領域。本文以臥龍智慧及邑流微測說明智慧科技如何助力水資源處理。

智慧淨水新突破：臥龍AI感測器助力污水處理

臥龍智慧環境成立於2021年，創辦人具備台積電水處理實務近十年經驗，隨後致力於將AI運用於環工領域，研發出「新世代智慧節能減碳水廠」方案。系統以AIoT為核心建置「智慧節能決策中心」，透過即時監測、預測分析與策略整合，協助營運單位精準掌握設備運轉與水質狀況。方案整合AI淨零智控、精準加藥與AI sensor防漂機制，在優化流程、降低能耗與成本的同時，確保數據準確性。整體方案助水處理設施在合規前提下，落實節能減碳與ESG指標，提升永續經營能力。

圖三 臥龍智慧 新世代智慧節能減碳水廠
^{資料來源：臥龍智慧環境官方網站}

其專利技術廣泛應用於公用自來水、工業製造及養殖業。透過AI研發的「精準加藥系統」可依回傳數據分析出最佳配方與藥量；「感測器防禦系統」則能精準判別設備故障或水質異常，大幅降低誤報次數。

圖四 臥龍智慧 公用水永續No-code雲平台
^{資料來源：臥龍智慧AI感測器淨化污水，工商時報}

自來水廠導入No-code雲平台後，產水增加20%、藥劑減少30%，廢水更降低達40%。團隊會在不干擾運作下先行評估與安裝，客戶可經由後台即時觀測，並由系統自動調整加藥濃度與細菌排放量。

圖五 臥龍智慧 水環境No-code雲平台
^{資料來源：臥龍智慧環境官方網站}

工業製造領域亦藉由AI精準加藥，解決人力檢測不即時與人為誤差導致的水質不穩；同時排除藥劑（PAC/Polymer）過量造成污泥堆積的痛點。實質效益包含每年增加水回收18,250噸、減少300 kg助凝劑與13,140 L氫氧化鈉使用、減省污泥量2,700 kg，並降低900小時取樣人力。

圖六 臥龍智慧 精準智慧養殖No-code雲平台
^{資料來源：臥龍智慧環境官方網站}

透過雲平台精準投料、即時警報來減少災損的發生，並減少誤警報，準確率達99%以上。在颱風或地震等天然災害期間，系統可提供即時預警並降低90%的災損；同時，藉由精準確認水質異常並自動調控水車與換水閥門，每年約可節省43,800度電。憑藉這些實質導入效益，臥龍智慧不僅在廢水處理領域嶄露頭角，更獲得石化廠的合作機會，並深受投資公司與科技大廠的青睞。

水資源醫生：智慧診斷

邑流微測（FlowVIEW Tek）成立於2017年，是一家專注於流體檢測與分析的科技公司，致力於提供高精度微流體影像檢測技術，廣泛應用於半導體、精密製造、生技醫療及環保水處理等領域。其核心技術結合高解析影像分析與自動化檢測系統，能即時監測流體中的顆粒、污染物與微生物，為精密製程與環境監測提供高效解方。

圖七 FlowVIEW 解決方案
^{資料來源：邑流微測官方網站}

AOI檢測：流體自動化光學檢測解決方案

影像式流體光學檢測整合粒徑分析（Sizer）與粒子計數（Counter）功能，搭配高階AI瑕疵檢測技術，能精準分辨氣泡、結晶、粉塵等污染源，大幅降低人工誤判率。透過機器學習（Machine Learning）強化自動化分析，每c.c.可擷取並分析達10萬筆數據特徵。創辦人暨總經理李信宏表示，該技術不僅能預測污染，協助企業優化流程、避免材料浪費，更協助水資源的循環再利用，全面實踐ESG目標。

邑流微測提供的整體智慧監測方案，從產品管理、進料品質、製程標準到品質控管，建立完整監測鏈結。透過感測設備與數據分析，企業可即時掌握原料分析、製程監控及進料檢驗等關鍵環節；同時，系統延伸至廢水與廢液回收再生、排放監控與標準管理，確保生產過程符合環境法規，強化污染防治能力，推動淨零轉型。

其推出的LEADquid 800 系列（AI Particle Imager）是一款整合光學影像技術的流體檢測設備，專用於水質監測、製程分析與廢液監控。該系統利用影像式檢測技術結合AI演算法，能精準辨識微粒來源，一分鐘內擷取高達100,000顆粒子，即時呈現濃度與粒徑分佈，顯著縮短檢測時間。

透過此類智慧化設備，企業可強化廢水處理管理、提升回收效率，並確保水質符合法規。此外，透過掌握水質、提升清洗製程的過程可減少不必要的浪費，更可讓水資源利用達最佳化，符合資源有效利用的特點。

圖八  邑流微測 流體智動化光學影像檢測
^{資料來源：邑流微測官方網站}

展望未來，隨著全球對永續發展的關注日益提升，廢水管理將不再只是環境保護的一環，而是實現資源循環與經濟價值的重要策略。當更多企業與水務機構採納智慧水處理技術，並落實循環經濟原則，水資源的再生與高效利用將成為全球發展的重要支柱。透過技術創新與資源整合，廢水將不再是負擔，而是一個蘊藏無限可能的價值來源，推動水資源管理邁向更永續、高效且具備經濟效益的新時代。

資料來源：

1. 《2024 IEKTopics｜解決旱澇交替的水資源挑戰》，IEK。
2. 《全球與台灣面臨怎樣的水資源困境？有解方嗎？【2023 臺灣國際水論壇】》，泛科學。
3. 《The Circular Water Economy: Wastewater as a Resource》，Green.Org。
4. 《極端氣候加重缺水危機！聯合國：全球每4人就有1人無乾淨水可飲用》，ESG遠見
5. 《Water in Circular Economy and Resilience (WICER》，World Bank Group。
6. 《新加坡「水」智慧——許一個不缺水的未來》，台達電子文教基金會
7. 《國際廢水處理與再生發展趨勢》，材料世界網。
8. 《From Waste to Resource》，Diego J. Rodriguez, Hector Alexander Serrano, Anna Delgado, Daniel Nolasco and Gustavo Saltiel
9. 《Wastewater? From Waste to Resource》，World Bank Group
10. 《臥龍智慧 AI感測器淨化污水》，工商時報
11. 《台積人40歲出走創業！臥龍智慧「攻水路」，客製AI腦助半導體大廠對付污水痛點》，數位時代
12. 臥龍智慧環境官方網站
13. 《循環經濟：水處理科技的現在與未來》，科技大觀園
14. 《經濟部中小及新創企業署綠色加速器：解決水資源挑戰、開拓再生能源新商機，新創團隊以創新解方躍上國際舞台》，數位時代
15. 邑流微測官方網站