基于矿物基复合金属材料的新型生物吸附床设计及其性能研究

申报人：李舒心申报日期：2025-01-06

基本情况

所属批次:

2025年批次

项目名称:

基于矿物基复合金属材料的新型生物吸附床设计及其性能研究学生申报

项目类型:

创新训练项目

所属学科门类:

工学

所属专业类:

化工与制药类

项目来源名称:

学生来源于教师科研项目选题

项目归属学院:

项目期限:

一年期

项目简介:

目前，景观水的微污染现象是我们需要迫切解决的一个难题。新型生物浮床是有效解决景观水富营养化、降解水体COD的一种行之有效的原位生态修复技术，同时具有投资少、运行成本低、抵抗风浪性强、载体可移动拼装，易于组装投放，运行管理简单，且景观效果良好，基本无二次污染的优点。新型生物浮床研发成功之后，我们通过互联网进行推广，销售，在互联网上形成一种网上宣传、销售、服务售后一条龙，将该技术应用到各种微污染水系统中，改善环境。

负责人曾经参与科研的情况:

无

指导教师承担科研课题情况:

无

指导教师对本项目的支持情况:

从项目启动到项目实践，该小组成员积极主动地参与项目全过程，能及时反馈自己的在活动过程中的收获和不良情况，与指导老师经常保持联系，综上，项目具有极强的社会实践意义，项目思路清晰，计划可行，同意推荐作为大学生创业训练计划项目立项。

项目级别:

校级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	李舒心	南宁分校	冶金工程	2022	项目负责人	第一主持人
2	潘华	南宁分校	冶金工程	2023	文献调研员	成员
3	刘蓉杰	南宁分校	冶金工程	2022	实验操作员	成员
4	滕洁凤	南宁分校	冶金工程	2021	财务管理员	成员

指导教师

序号	教师姓名	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	黄文富	南宁分校	否	第一指导教师

立项依据

研究目的:

在当今时代，生态环境与社会经济协同发展愈发关键。生活废水作为城市、乡村生活不可或缺的部分，涵盖多样形式，却深陷微污染困境，对周边自然生态与居民生活空间酿成严重破坏，改善生活废水水质已然成为一道亟待攻克的生态难题。追溯生态吸附床技术发展，自1979年德国建首座生物浮岛起，虽助力治理富营养化有成效，但传统生态吸附床靠水生植物单一吸N、P治富营养化，净化慢、对COD去除效果差。为推动生态环境与社会经济协同发展，我们成立了团队，开展基于矿物基复合金属材料的新型生物吸附床设计及其性能研究。我们立足各地生活废水治理实际，突出以问题为导向，以实现水域生态“健康修复”为目标，研究和探索如何优化原位生态修复技术、拓展应用场景、提升相关从业者运用新型生物吸附床能力，切实改善各类微污染水系统水质，助力生态环境建设。

研究内容:

国、内外研究现状和发展动态:

得益于“十三五”期间县生态建设和环境保护目标、任务，以及实现目标的对策及措施，当下针对生活废水治理难题的探索成果颇为丰硕，围绕生态水体修复领域的科研热忱与实践投入将持续攀升，这些成果宛如基石，为新型生物吸附床项目筑牢根基，极大助力项目稳步推进。生活废水作为城市与乡村生活关键构成，其水质优劣关联着整体环境品质与居民生活舒适度。伴随大众环保认知深化、对生活环境品质诉求高涨，生活废水治理需求呈井喷之势。过往生态吸附床技术虽开治理先河、有景观优化佳绩，可传统模式局限凸显，多依赖水生植物单纯处理无机营养元素，净化效率拖沓、对化学需氧量（COD）削减乏力，难以契合当下高效、深度治理诉求。新型生物吸附床乘势破局，凭独特沸石填料添附，协同植物与生物膜，实现对富营养化指标及 COD 同步强力攻克，实验验证效果拔群。市场层面，潜在消费者广泛覆盖拥有生活废水体的大中小型企业，维护运营生活废水是其园区、场所品质彰显的刚需；寻常百姓人家也盼生活污水合理处理；环境爱好者热衷生态改善新技术推广；种植户可借吸附床相关配套拓展经营。当下，传统生态吸附床占早入市先机、部分受众心存惯性认可。新型生物吸附床宣传短板掣肘其影响力，市场份额拓展受限。但只要乘行业东风，加大推广力度、丰富工艺适配全域，深挖产品附加值，定能在这片前景广阔市场，于生活废水治理赛道弯道超车，重塑行业格局，为生态环境高质量守护贡献关键力量。

创新点与项目特色:

新型生物浮床项目聚焦景观水微污染治理难题，在生态环境问题愈发受重视的当下应运而生。我国湖泊数量众多、水域面积广袤，富营养化现象却相当普遍，超九成水域受 N、P 过量引发的富营养化困扰，传统生态治理手段在效率、效果层面渐显乏力，难以满足日益增长的水质净化需求，在此背景下，新型生物浮床项目开启探索革新之路，志在重塑景观水生态治理格局。依托扎实科研支撑，新型生物浮床在技术上实现重大突破。一方面，选用环保型高密度聚乙烯作原材料，契合循环经济与环保理念，保障浮床长期稳定运行且不对水体造成二次污染。另一方面，巧妙添加沸石填料，借助沸石对 N、P 的优良吸附特性，与水生植物根系、水体形成高效交互体系，在降解 COD 上效果卓越，远超传统生物浮床单一依赖水生植物吸收 N、P 的局限。同时沸石与植物间的吸附 - 解析循环，植物“回收”沸石富集养分实现自我再生，形成内部良性生态小循环，解决沸石更换难题，延长使用寿命、控制成本，彰显生态智慧与可持续理念。同时新型生物浮床持有产品专利，技术受保护，在净化职能与专属技术上领先传统浮床、人工浮岛等对手，现如今潜在市场需求将持续释放，助力项目夺得市场优势，扩张业务版图。

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

本项目作为一项环保技术创新与应用，主要以改善景观水体质量、促进生态文明建设为核心，项目的其他收益除维持自身运营外，将用于进一步的环保技术研发和社会公益事业，具有显著的生态和社会效益。项目前期已成功研发新型生物浮床技术，并在多个水体进行了试点应用，取得了良好的水质改善效果；同时，通过互联网平台推广，已初步建立了品牌影响力。相关技术和实践成果已获得行业内外的关注和认可。未来，我们将进一步发挥自身技术优势，以实现水环境质量提升为核心，推广新型生物浮床技术，切实改善更多微污染水体，健全一套环保技术创新与应用的新模式，为生态文明建设贡献智慧和力量。1. 实践效益：建立和完善新型生物浮床技术的市场推广和应用体系，预计在未来三年内完成至少10个水体治理项目，直接改善受影响人群的生活环境，同时通过项目实践培养一批环保技术人才。2. 经济效益：预计未来三至五年，随着技术的成熟和市场的扩大，项目将实现年均销售额增长20%以上，利润率保持在15%左右，资产回报率逐年提升，为投资者带来稳定的回报。3. 社会效益：项目的成功实施和推广将有效改善水环境质量，提升公众对环保意识的认识，促进绿色生活方式的形成。预计项目将获得相关环保奖项，事迹将获得主流媒体报道，传递环保正能量，影响和带动更多人参与到水环境保护中来。4. 生态效益：通过新型生物浮床技术的广泛应用，预计在未来五年内，将累计减少水体中的氮、磷排放量超过50%，显著降低水体富营养化风险，恢复和保护水生生态系统，为实现可持续发展目标做出贡献。

项目研究进度安排:

合作计划：新型生物浮床项目自启动以来，已与多家环保企业和水资源管理部门建立了战略合作关系，覆盖了多个城市的水体治理项目。展望未来，我们计划进一步扩大合作范围，深化与合作伙伴的交流与协作，以期在水环境治理领域实现更大的社会和经济效益。实施方案：本项目将采用“一平台、多节点、全链条”的服务模式，以推动水环境治理技术的创新与应用为核心，聚焦微污染水体的生态修复和水质提升。通过技术研发、产品设计、市场推广与售后服务等一系列服务，解决水环境治理中的技术难题和市场推广问题，满足不同客户对水质改善的需求。人员管理：新型生物浮床团队由2名教师、5名学生组成，我们将构建一个高效的团队管理体系和人才培养体系，不断壮大我们的专业团队；同时，团队还聘请了多名行业专家和企业顾问，为项目的顺利进行提供强有力的技术支持和市场指导。销售策略：本项目以促进水环境可持续发展为核心，致力于构建水环境治理的全产业链服务平台，推出具有区域特色的水环境治理解决方案。在进行水环境治理方案的推广过程中，不仅有效提升了团队成员的专业技能和创新能力，还实现了环境、经济和社会多方共赢的可持续发展模式。通过与政府、企业和公众的合作，我们旨在实现水资源的可持续利用，保护和改善生态环境，为建设美丽中国贡献力量。

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

本项目作为一项环保技术创新与应用，主要以改善生活废水体质量、促进生态文明建设为核心，项目的其他收益除维持自身运营外，将用于进一步的环保技术研发和社会公益事业，具有显著的生态和社会效益。项目前期已成功研发新型生物吸附床技术，并在多个水体进行了试点应用，取得了良好的水质改善效果；同时，通过互联网平台推广，已初步建立了品牌影响力。相关技术和实践成果已获得行业内外的关注和认可。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

风险预测：新型生物浮床项目目前面临的主要风险包括技术实施风险和市场接受度风险。技术实施风险主要指在新型生物浮床的研发和应用过程中，可能由于技术难题未能及时解决而导致项目延期或失败。市场接受度风险则是指由于市场对新型生物浮床的认知不足或接受度低，导致产品推广受阻，影响销售业绩。应对措施：为应对技术实施风险，项目团队将定期组织技术研讨会，邀请行业专家进行指导，同时加强与科研机构的合作，确保技术难题能够得到及时解决。此外，项目将建立一套完善的质量控制体系，对生物浮床的生产过程进行严格监控，确保产品质量。针对市场接受度风险，团队将加大市场推广力度，通过线上线下多渠道宣传，提高产品知名度。同时，开展客户体验活动，通过实际效果展示新型生物浮床的优势，增强市场信心。项目还将与政府部门和环保组织合作，利用政策支持和公益宣传，提升公众对水环境治理重要性的认识，从而提高新型生物浮床的市场接受度。通过这些措施，可以有效降低项目风险，保障项目的顺利进行。

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	3000.00	无	2600.00	400.00
1. 业务费	700.00	无	300.00	400.00
（1）计算、分析、测试费	0.00	无	0.00	0.00
（2）能源动力费	0.00	无	0.00	0.00
（3）会议、差旅费	0.00	无	0.00	0.00
（4）文献检索费	300.00	无	300.00	0.00
（5）论文出版费	400.00	无	0.00	400.00
2. 仪器设备购置费	1000.00	无	1000.00	0.00
3. 实验装置试制费	800.00	无	800.00	0.00
4. 材料费	500.00	无	500.00	0.00

结束