地下水工程智能污水过滤装置
专利号：CN202421234878.7
所属单位：中国地质大学（武汉）
技术领域：地下水处理·污水处理与资源化
技术分类： ▸ 结构设计层：多级滤芯动态过滤系统 ▸ 功能集成层：智能反冲洗与压差调控技术
核心技术突破
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多级复合滤芯技术
✅ 开发“石英砂+活性炭+离子交换树脂”三级滤芯组合，同步去除悬浮物（SS<5mg/L）、重金属（Pb²+去除率>98%）及溶解性有机物（COD去除率85%+） ✅ 创新滤芯孔隙梯度设计（20μm→5μm→1μm），实现过滤精度自适应调节，通量达50m³/h（较传统滤芯提升60%）
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智能反冲洗系统
▶ 集成压差传感器与PLC控制模块，当滤芯压差超限（>0.15MPa）时触发脉冲反冲洗（耗水量<1%处理量） ▶ 采用气水混合反冲模式（气压0.3MPa+水压0.2MPa），滤芯再生效率提升3倍，使用寿命延长至5年
关键技术参数
| 评估维度 | 本装置 | 传统设备 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 过滤精度 | 1μm | 50μm | +98% |
| 重金属去除率 | 98% | 70% | +40% |
| 反冲洗能耗 | 0.8kW·h/次 | 2.5kW·h/次 | -68% |
| 单套处理量 | 50m³/h | 20m³/h | ×2.5 |
典型应用场景
矿区地下水污染治理
任务需求：湖南某锰矿区地下水铁锰超标（Fe²+ 15mg/L，Mn²+ 8mg/L）
实施效果：✅ 出水铁锰含量降至0.1mg/L以下（达GB 5749-2022标准）✅ 运维成本降低40%
农村分散式污水治理
技术亮点：🔺 模块化设计适配10-500m³/d处理规模 🔺 集成太阳能供电单元（日运行能耗<5kW·h）
技术生态集成
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标准兼容性
▸ 符合GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质要求 ▸ 数据接口支持与智慧水务平台对接（Modbus协议）
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硬件适配
◼ 匹配国产“清源”系列高压泵（耐腐蚀316L不锈钢材质） ◼ 适配物联网远程监控终端（4G/5G双模通信）
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产学研合作
✅ 与湖北省生态环境厅共建“地下水修复工程技术中心” ✅ 技术参数超越美国Pentair FILTRON系列，入选科技部《水污染防治先进技术目录》
知识产权布局
形成专利池（含2项发明专利+3项实用新型），反冲洗技术获2024年中国环保产业协会技术发明奖
已应用于南水北调中线工程、长江大保护等项目，累计处理污染地下水超800万吨
