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作品名称：智水回安-煤矿地下水集净再充灌利用系统
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：智者团队
队伍编号：220818
参赛学生：闻涛路一帆石天祥孙清浩
指导老师：刘淑敏
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

我国煤矿开采面临90%矿井受水害威胁、年矿井水排放浪费数十亿立方米的行业难题，传统“排水降压”治理模式存在效率低、能耗高、回灌难等瓶颈。“智水回安”项目立足绿色矿山建设与“双碳”目标，致力于构建煤矿地下水集净再充灌一体化技术体系，实现矿井水从安全处置到循环利用的产业升级，为煤炭行业水资源可持续利用提供系统性解决方案。

项目采用“实地调研-方案设计-技术攻关-智能开发-中试验证”的研发路线，创新构建“源头控污-过程净化-末端回灌”三维协同治理框架。预处理阶段开发斜管沉淀-多介质过滤联用工艺，配合微滤膜装置实现悬浮物高效截留；主体处理段集成“化学沉淀-生物降解-膜分离”组合技术，通过石灰-纯碱法深度除硬、硫化物-生物膜联合工艺去除重金属，针对高矿化度水质采用反渗透膜系统实现脱盐净化；回灌阶段开发“井口直接回灌-钻孔精准回灌-渗透池生态回灌”多元体系，配套自动反冲洗与地应力监测装置，实现回灌过程精准调控。智能化系统融合5G+MEC传感网络、分布式数据中台、数字孪生仿真平台，通过PLC联动控制与自适应算法，实现水质参数实时监测、设备故障预警及工艺参数动态优化。

项目突破传统工艺在高悬浮物、高硬度、高矿化度水质处理中的技术瓶颈，显著降低处理能耗与药剂成本，推动煤矿地下水治理从“无害化处理”向“循环利用”转型，对绿色矿山建设具有重要示范意义。