《智慧农饮管控平台》课题主要研究采用“1+3+N”架构,即1个管控平台,感知、运维、保供3大场景,N个功能模块,通过数字孪生、人工智能(AI+)、大数据分析等技术,实现了实时监测、感知到位,迅速响应、处置到位,预报预警等功能,从源头到龙头全面保障农村饮水安全,该课题成果已于松阳项目示范应用。相关成果入选中国水务投资集团有限公司2025年度实用技术推广清单,入选中国农业节水和农村供水技术协会的《农村供水工程数字孪生典型案例》。
《农村供水安全保障技术研究及一体化装备研发》课题依托陶瓷膜工艺、PTFE 膜工艺、精准消毒三大关键技术,开展农村供水安全保障技术体系构建与一体化装备研发工作,课题获评 “2025 年度中国电建科学技术奖” 三等奖。
2、社会效益
保障农村饮水安全,助力县域统管机制落地,培养专业管护人才,提升钱江水利行业影响力,推动农村基础设施升级。
3、生态效益
研发节能节水技术,降低供水能耗与漏损率,减少水资源浪费;精准消毒与污染控制技术降低水体污染风险,保护水源生态环境,助力低碳发展。
项目技术工艺/装备简介
1、技术工艺/装备名称
PTFE超滤膜净水系统、陶瓷膜净水设备、精准加药系统、智慧农饮管控平台、移动式光伏超滤净水站。
2、技术工艺/装备原理
(1)PTFE 超滤膜净水系统:核心技术为选用耐酸碱、高通量PTFE膜材,以此集成的超滤膜净水设备,具备占地面积小、使用寿命长的优势,更适配水质水量波动较大的农村地区供水场景。工艺流程如下:

(2)陶瓷膜净水设备:原水经过微絮凝和臭氧预处理后,使用陶瓷膜过滤系统进行过滤,过滤后的清水添加次氯酸钠补氯后流入清水池中使用。
预处理阶段的关键技术在于臭氧将水中的微生物、细菌以及溶解性有机物灭活或直接矿化为无机物。过滤阶段的关键技术在于陶瓷膜表面的泥饼层和微小孔隙的共同过滤作用。工艺流程如下:

(3)精准加药系统:在现有以流量控制为基础的精准加药工艺基础上,我司创新性的提出了以末梢水余氯含量控制为核心的自动精准投加算法系统。
精准消毒基于原水流量、余氯、pH、温度等多因素控制的算法,并应用于PLC控制器中,使其能接受多参数仪表、电磁流量计、液位、水泵运行状态等参数,做到与水处理设备同步运行,能实现水质异常或消毒液位补药报警,并自动增加或减小消毒液的补加量。工艺流程如下:

(4)智慧农饮平台:松阳县农供信息化改造为契机,合作开发“钱江水利农供数智统管平台",该平台为全覆盖的县域统管农供数字管理平台,构建集实时监控、预警预测、日常巡查、维修养护、供水服务于一体的农饮水管控平台全链条功能。

(5)移动式光伏超滤净水站:本设备为移动式应急供水成套设备,进水水源符合地表水饮用源水要求,出水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)标准并且浊度小于0.2NTU,可直接饮用。本设备采用浸没式PTFE超滤膜组件,设备产水水质好、集成化程度高、配备光伏储能设施,集装箱整体可随货车、叉车运输,为缺水、缺电、道路狭窄等条件受限或受灾地区提供应急供水保障。

3、技术工艺/装备特点
差异化适配不同水质、环境场景,兼具高性能与经济性;数智化程度高,支持远程监控与无人运行;模块化设计便于推广,适配规模化与小型水站需求。
4、应用工业领域
农村供水工程、村镇水厂建设与改造、水利基础设施运维。
工艺/装备流程图
试验基地现保有2套农村规模化水厂典型净水工艺流程,分别是7500t/d的工艺流程:取水泵房—水力循环澄清池—无阀滤池—清水池—供水泵房;12500t/d工艺流程:取水泵房—折板斜管反应沉淀池—无阀滤池—清水池—供水泵房,配套加药和消毒系统。
具体设备工艺流程详见表格序号8“技术工艺/装备原理”部分内容。
厂区/项目地全景照片及主要工艺设备照片

编辑:王秀
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