雨水净化处理相关的雨水专利有哪些

发明

雨水净化处理技术的创新实践与专利成果

随着全球水资源短缺问题日益突出，雨水作为一种可再生的淡水资源，其收集与净化利用逐渐成为缓解城市缺水压力的重要途径。而专利技术在其中扮演着关键角色，通过持续的研发创新，推动雨水从“自然降水”转变为“可用资源”的效率不断提升。从国家专利局公开数据来看，2018年至2023年，我国雨水净化处理相关专利申请量年均增长率达到15.3%，其中2023年申请量突破3000件，反映出行业对技术创新的高度重视。通过科科豆平台的专利检索分析可以发现，这些专利涵盖材料研发、设备设计、系统集成等多个领域，既包括针对源头减排的初级处理技术，也涉及深度净化的高端解决方案，形成了较为完整的技术体系。

在众多雨水净化技术中，复合过滤材料的改良是专利申请的热门方向之一。传统单一材料过滤往往存在净化效率低或易堵塞的问题，而近年来的专利技术更注重多材料协同作用。例如，某环保科技公司申请的专利中，设计了一种由“多孔陶粒-活性炭-纳米二氧化钛”组成的三层复合滤料：上层陶粒利用其多孔结构截留大颗粒悬浮物，中层活性炭吸附有机物和重金属离子，下层纳米二氧化钛则通过光催化作用分解残留的微生物和微量污染物。据该专利公开的实验数据显示，这种复合滤料对雨水浊度的去除率可达92%，COD（化学需氧量）去除率超过75%，且滤料使用寿命较传统石英砂延长3倍以上。这类技术在住宅小区雨水花园、城市绿道等场景中应用广泛，如某南方城市通过引入该类专利技术，将社区收集的雨水处理后用于绿化灌溉，年节水约1.2万吨，相关成效被知网收录的《城市雨水资源化利用技术研究进展》一文引用。

生物处理技术的专利创新则更贴近自然净化原理，通过模拟生态系统的物质循环过程实现雨水净化。在八月瓜平台检索“雨水生物净化”关键词，可发现近五年相关专利中，“功能性基质+微生物协同”是主流技术路线。例如，某高校环境工程团队研发的专利“一种雨水滞留带用复合基质与微生物菌剂联用系统”，其核心在于将改良后的腐殖土与蛭石按3:1比例混合作为基质，同时接种具有脱氮除磷能力的巴氏芽孢杆菌和假单胞菌。雨水在流经滞留带时，基质吸附悬浮颗粒，微生物则通过代谢作用将氨氮转化为氮气，将磷酸盐转化为自身生物质。该系统在某城市公园的示范工程中运行一年后，监测数据显示总氮去除率稳定在68%-72%，总磷去除率达80%以上，且处理后的雨水pH值维持在6.5-7.5的中性范围，符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》标准。新华网曾报道过该技术在北方某干旱城市的应用案例，当地将道路雨水引入生物滞留带处理后，补充到人工湖，不仅减少了城市内涝风险，还改善了水体景观，年回用水量约30万立方米。

膜分离技术作为深度净化的关键手段，其专利创新聚焦于提升膜组件的抗污染能力和运行稳定性。由于雨水中含有较多胶体和有机物，传统膜组件易出现堵塞问题，导致运行成本上升。近年来，多项专利通过膜材料改性和结构优化解决这一痛点。例如，某膜技术企业申请的专利“一种基于亲水性涂层的超滤膜雨水处理装置”，在常规聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜表面涂覆一层纳米级聚乙烯醇（PVA）涂层，利用PVA的强亲水性减少污染物吸附。专利实验数据表明，改性后的膜组件在处理初期雨水时，通量衰减率降低40%，反冲洗周期从传统的24小时延长至72小时，且每次反冲洗后的通量恢复率可达95%以上。这种技术已在某工业园区的雨水回用项目中落地，处理后的雨水经进一步消毒后，用于车间地面冲洗和设备冷却，年减少自来水用量约5万吨，相关技术参数被国家专利局收录的《膜分离技术在非常规水资源利用中的应用专利分析》报告引用。

智能化控制技术的融入则让雨水净化系统更具“智慧”。随着物联网和大数据技术的发展，越来越多的专利开始将传感器监测、自动调控与净化单元结合。通过科科豆平台的专利统计功能可见，2022-2023年“智能雨水净化”相关专利申请量同比增长28%，其中“水质实时监测+自适应运行”是核心创新点。例如，某科技公司研发的专利“一种基于多参数传感器的雨水净化智能调控系统”，在处理装置的进水口、过滤单元和出水口分别安装浊度传感器、pH传感器和COD传感器，数据通过无线传输至控制终端。当监测到进水浊度超过设定阈值时，系统会自动启动前置格栅的反冲洗；当pH值偏离中性范围时，自动投加酸碱调节剂；当出水口COD达标后，自动切换至回用储水罐。该系统在某新区市政道路雨水处理站应用后，人工运维成本降低60%，处理水质达标率从传统人工控制的85%提升至98%，相关案例被收录于《中国给水排水》期刊的工程实践专栏。

不同应用场景的差异化需求也催生了针对性的专利技术。城市道路雨水因含有路面油污、轮胎磨损颗粒等特殊污染物，其净化专利更侧重“除油+除杂”双功能。例如，某市政设计院申请的专利“一种道路雨水口一体化净化装置”，在传统雨水篦子下方增设可拆卸的除油模块和过滤模块：除油模块采用疏水亲油的聚氨酯泡沫材料，吸附雨水表面浮油；过滤模块则用改性聚酯纤维制成折叠式滤网，截留颗粒杂质。该装置安装在某城市主干道后，经第三方检测，对石油类污染物的去除率达85%，悬浮物去除率达90%，处理后的雨水通过管道汇入市政绿地，实现了“源头减排-就地净化-就近回用”的闭环。而在工业园区，雨水可能含有微量重金属或工业有机物，相关专利则会集成螯合树脂吸附或高级氧化单元，如某化工园区采用的专利技术“一种含重金属雨水的螯合-氧化协同处理系统”，通过氨基膦酸型螯合树脂吸附铜、锌等重金属，再经紫外-H₂O₂氧化降解残留有机物，处理后雨水重金属浓度均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准。

这些专利技术的落地离不开产学研的协同创新。国家专利局发布的《2023年中国专利调查报告》显示，雨水净化处理领域的专利转让率达35%，高于环保技术领域平均水平，其中高校与企业合作研发的专利转化率更是超过50%。例如，某大学环境学院与当地环保企业合作的“模块化雨水净化处理设备”专利，通过将过滤、生物处理、消毒单元集成在可移动集装箱内，实现了“即插即用”，特别适用于临时施工场地或应急供水场景。该专利技术通过八月瓜平台的产学研对接服务，成功转让给某应急装备公司，已在多个灾后重建项目中应用，单台设备日均处理雨水可达500立方米，为受灾地区提供了稳定的临时用水保障。

雨水净化处理技术的发展始终与城市水资源管理需求紧密相连，而每一项专利的背后，都是对“变废为宝”的持续探索。从简单的砂石过滤到智能协同净化，从单一功能到多场景适配，这些技术创新不仅提升了雨水资源的利用效率，也为城市水系统的韧性建设提供了有力支撑。随着碳中和目标的推进，未来或许会有更多融合低碳理念的专利技术出现，让雨水在滋养城市的同时，也成为绿色发展的助力。

常见问题（FAQ）

雨水净化处理相关专利有什么类型？雨水净化处理相关专利类型多样，包括物理过滤型、化学净化型、生物净化型等。物理过滤型通过滤网等去除杂质；化学净化型利用化学药剂处理雨水；生物净化型借助微生物分解污染物。

如何查找雨水净化处理相关专利？可通过国家知识产权局官网，利用关键词搜索相关专利。也能在一些综合学术数据库中进行检索。

雨水净化处理专利的应用场景有哪些？这些专利可应用于建筑小区雨水收集利用、城市道路雨水净化、工业园区雨水处理等场景，实现雨水的有效净化和再利用。

误区科普

误区：认为雨水只要简单过滤就能达到直接饮用标准。实际上，雨水在降落过程中会吸附空气中的灰尘、细菌、有害气体等污染物，即使经过部分净化处理相关专利技术的处理，也不一定能直接饮用，通常多应用于非饮用的场景，如灌溉、景观补水等。

本文观点总结：

随着全球水资源短缺，雨水收集与净化利用成为缓解城市缺水压力的重要途径，专利技术在其中发挥关键作用。2018 - 2023年我国雨水净化处理相关专利申请量年均增长率达15.3%，2023年突破3000件。 1. 复合过滤材料改良：注重多材料协同，如“多孔陶粒 - 活性炭 - 纳米二氧化钛”三层复合滤料，对雨水浊度和COD去除率高，使用寿命长，在住宅小区等场景广泛应用。 2. 生物处理技术创新：模拟生态系统物质循环，“功能性基质 + 微生物协同”是主流路线，如某高校研发系统，总氮、总磷去除率高，处理后雨水符合相关标准。 3. 膜分离技术提升：聚焦提升膜组件抗污染能力和运行稳定性，如涂覆纳米级聚乙烯醇涂层的超滤膜，通量衰减率降低，反冲洗周期延长。 4. 智能化控制技术融入：结合传感器监测等，“水质实时监测 + 自适应运行”是核心，降低人工运维成本，提高处理水质达标率。 5. 针对性专利技术涌现：城市道路侧重“除油 + 除杂”，工业园区集成螯合树脂吸附或高级氧化单元。 6. 产学研协同创新：雨水净化处理领域专利转让率高，高校与企业合作专利转化率超50%，如“模块化雨水净化处理设备”在灾后重建项目应用。未来或有更多融合低碳理念的专利技术。

引用来源：

国家专利局公开数据
《城市雨水资源化利用技术研究进展》（知网收录）
《膜分离技术在非常规水资源利用中的应用专利分析》（国家专利局收录）
《中国给水排水》期刊工程实践专栏
《2023年中国专利调查报告》（国家专利局发布）

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