К середине века нагрузка на системы водоснабжения продолжит расти: по оценкам ООН, население Земли может достигнуть 9,8 млрд человек к 2050 году (с последующим ростом к концу столетия), что усиливает давление на природные источники пресной воды и инфраструктуру ее подготовки. Одновременно прогресс по целям устойчивого развития остается неоднородным: по данным совместной программы ВОЗ/ЮНИСЕФ (JMP), каждый четвертый житель планеты все еще не имеет доступа к безопасно управляемой питьевой воде, причем десятки миллионов людей используют необработанные поверхностные воды.
Ситуацию осложняют водный стресс и климатические риски. Отчеты по ЦУР-6 фиксируют, что при среднемировом уровне водного стресса около 18 % скрываются резкие региональные диспропорции: от >75 % в Центральной и Южной Азии до >100 % в Северной Африке. По выводам МГЭИК (IPCC AR6), изменения климата уже влияют на доступность и качество пресной воды и при отсутствии адаптации способны снижать ВВП в ряде стран с низким и средним доходом за счет рисков, связанных с водой (наводнения, засухи, ухудшение качества источников).
В этих условиях переход от традиционных схем водоподготовки к высокоэффективным технологическим решениям становится необходимостью. Мембранные процессы (UF/NF/RO) за последние годы утвердились как ключевое направление благодаря высокой селективности и стабильности качества воды; при этом активно развивается их прикладная база — от оптимизации модулей и гидравлики до борьбы с обрастанием и повышением энергоэффективности.
Стандарты качества и безопасности задает ВОЗ: актуализированное издание Guidelines for Drinking-water Quality (2022) служит базой для национальных норм и проектных требований, включая обновленные ориентиры по ряду химических загрязнителей и приоритет упреждающего управления рисками.
Современное проектирование станций водоподготовки — это междисциплинарный процесс, объединяющий гидравлическое моделирование, цифровой мониторинг, автоматизацию и анализ жизненного цикла активов (LCC). Такой подход важен и с точки зрения энергоемкости: по оценкам МЭА и Всемирного банка, водный сектор потребляет до ≈4 % мировой электроэнергии, а спрос на энергию для опреснения может удвоиться к 2030 году — что диктует необходимость частотно-управляемых приводов, рекуперации энергии и точной оптимизации режимов.