生活中，船舶违规排放法律后果极为严重。我国2024 年施行的《中华人民共和国海洋环境保护法》将违排罚款上限大幅提升，情节严重的可责令停业关闭。在全球范围内，PSC（港口国监督）检查力度持续加码，仅大连港 2024 年以来多部门联合执法已检查 1519 艘次，查处非法排放案件多起。

图 2-2《中华人民共和国海洋环境保护法》页面截取

此外，船舶含油废水成分复杂，除乳化油外，还伴随重金属离子（如 Pb²+   ）、有机染料、微生物等多种污染物。传统单一功能滤膜无法协同处理，迫使船企配置多套设备，进一步推高了设备投入与运维成本。

东北是我国重要的蚕丝产业基地，每年产生大量废弃蚕茧壳。据行业数据，我国每年生产约 70 万吨蚕茧，其中约 6 万吨为不能缫丝利用的下脚茧，资源化利用率不足 30% 。辽宁省岫岩满族自治县等地拥有成熟的柞蚕养殖产业体系，本项目以废弃蚕茧壳为基底原料（成本仅约 2元/kg），实现了农林废弃物高值化利用。

图 2-3 东北柞蚕丝

我们团队为解决以上现象，研发了以东北废弃蚕茧壳为原料的高性能油水分离滤膜。 SC@PCA和进阶款SC-PCT/HAP，兼具油水分离（98.78%）、光催化降解、重金属吸附和抗菌等功能，可实习依托重力零能耗驱动且该滤膜全成分可降解。船舶含油废水是海洋生态的重大威胁。据国际海事组织（IMO）数据，常规航运作业中船舶舱底水含油浓度通常在 2000～5000mg/L ，远高于 IMO MARPOL 公约附则 I 规定的 15mg/L 排放限值。据《水运工程环境保护设计规范》（JTS149-2018），不同吨位船舶舱底油污水产生量为 0.14 ～ 10.67t/d· 艘，浓度在 2000 ～ 20000mg/L，平均值达 11000mg/L。可广泛应用于船舶含油废水净化领域。产品由废弃蚕茧壳制备而成，具有制备工艺简单、性能卓越、功能多样等优点，在无外加压力条件下即可实现高效油水分离，兼具光催化降解有机染料（92.83%） 、重金属吸附（96.57%）和抗菌（≈100%）三大附加功能，且能在极端工况下长期稳定运行。

图 2-4 SC@PCA 膜对实际船舶含油废水的分离过程

两款膜均已通过力学性能、润湿性、耐酸碱性（pH 1- 13）、耐盐性（3.5% NaCl 浸泡 48h）、耐高温性（20-95℃） 等系统测试，在 15次循环使用后性能保持稳定（分离效率>99%）。产品已申请多项国家专利，相关论文已在学术期刊发表。

项目横跨“ 生态资源保护” 与“ 数智赋能产业”两大赛道，以废弃蚕茧壳高值化利用为切入点，为东北蚕丝产业升级提供新路径，助力乡村振兴。以全生物降解蛋白基滤膜替代进口化工合成膜，降低中小企业环保合规成本 70%以上，推动船舶环保服务供给侧改革。同时项目预计三年内直接创造 30-50 个就业岗位，间接带动蚕茧回收、设备制造、技术服务等产业链就业。并且减少船舶含油废水违规排放，保护渤海湾及东北内河（松花江、鸭绿江）水生态环境，保障沿岸居民饮水安全与渔业资源可持续。

图 3-1（a）SC 膜的制备流程；（b）PVA/CS 水凝胶改性蛋白基滤膜的制备流程

图 3-9 （a ，b）仿生矿化蛋白基滤膜的制备过程

我团队有多项创新（1）原料创新：全球首创以废弃蚕茧壳为基底制备高性能油水分离滤膜，原料成本仅约2元/kg，全成分可生物降解，避免传统PVDF/PTFE膜的微塑料污染问题。

（2）结构创新：受贝壳珍珠层“ 有机基质-无机晶体” 复合结构启发，在蛋白基膜上原位矿化生长羟基磷灰石纳米晶体，构建刚柔复合骨架，拉伸强度较原始蚕茧提升 55 倍，断裂伸长率达 635%。

（3）功能创新：一膜实现油水分离+光催化降解+重金属吸附+抗菌四效合一，替代传统多套设备，综合使用成本较传统方案降低70%以上。

（4）运行创新：纯重力驱动，零能耗运行，无需增压泵，在pH 1～13极端环境及95℃高温条件下性能稳定，15次循环使用后分离效率仍保持99%以上。

技术可行性

项 目技术可行性已通过系统实验验证： SC@PCA 膜拉伸强度达ll76.6kPa（较原始 SC 膜提升 3.3 倍），水滴接触角从 60s 不渗透降至2s 完全吸收。SC-PCT/HAP 膜拉伸强度达 l945. lkPa（提升 55 倍），断裂伸长率 635% ，在 pH l-l3 溶液中浸泡 36h 无溶解或结构损伤，3.5%本产品以性能更优、价格更低、绿色可降解的方式构建差异化壁垒，定位“进口替代+ 国产升级” 双赛道。在辽宁区域市场，竞争对手主要为传统聚结滤芯供应商和国产低端膜材厂商，尚未出现以生物质材料实现多功能集成的同类产品。

未来展望

短期规划（1 年内）

聚焦东北区域市场，从中小企业入手抢占市场空白。具体目标：

（1）在大连港、营口港、丹东港完成 3-5 个示范工程项目落地；（2）实现首年营收 94.42 万元，签约客户 20-30 家；（3）完成 SC-PCT/HAP膜 CCS 船级社认证申请；（4）团队规模扩充至 8- 10 人，建立完整营销体系；（5）完成天使轮 140 万元融资并投入使用。

发展重点：完成辽宁核心港口市场的初步渗透，建立标准化运营体系，实现从“技术验证” 到“ 商业闭环” 的跨越。

产品迭代：完成 SC-PCT/HAP 膜的海事 CCS 认证申请，针对内河船舶低温工况优化膜体韧性，推出“ 耐寒型” 改进款产品；建立膜材料回收试验线，验证废弃膜生物降解的可行性。

社会价值落地：在岫岩满族自治县建立废弃蚕茧壳回收试点，联动当地缫丝厂建立“废料收购—初加工—膜材料生产” 的乡村产业链条，预计带动当地 20-30 个临时就业岗位 ，实现农林废弃物资源化率提升15% ，为东北乡村振兴提供“变废为宝” 的微缩样本。

中长期规划（3 年内）发展方向：从单一膜材料供应商升级为“ 绿色膜材料+智慧运维+标准制定” 的综合服务商，确立东北区域市场领先地位，启动全国化布局。

市场拓展： 占据东北地区船舶油水分离膜材料市场份额的 20%以上，业务覆盖松花江、鸭绿江全流域内河航运市场；与辽宁港口集团达成战略合作，承接其旗下 50%以上拖轮及作业船舶的滤膜更新需求；探索“ 膜材料+ 智慧无人船” 的协同模式，为溢油应急提供一体化解决方案。

社会价值深化：

生态效益：累计处理船舶含油废水超 100 万立方米，减少原油泄漏对辽东湾海域的生态威胁，助力辽宁“ 十四五” 海洋生态规划中“ 港口油污水处理率 100%” 目标达成，为渤海综合治理攻坚战提供技术支撑。

产业带动：牵头制定《生物质基油水分离膜》团体标准，填补国内绿色膜材料标准空白；推动东北蚕丝产业从“ 单一纺织原料” 向“ 高端环保材料” 延伸，助力传统产业转型升级，预计带动上游蚕茧收购价格提升 5%-8% ，惠及农户超 200 户。

科普教育：联合大连海事大学共建“海洋环保科普基地” ，面向中小学生开展“ 一滴油的旅程” 公益科普活动，年均覆盖受众超 1000 人次，提升公众海洋环保意识。

远景展望（5- 10 年）

远期将以东北为根据地，将业务拓展至全国沿海港口及长江经济带，逐步切入石化、机械加工等工业含油废水处理场景，力争成为国内生物质基绿色膜材料领域的领军企业。同时，探索技术出海路径，依托“ 一带一路”倡议，向东南亚、中东等航运活跃地区输出中国绿色治污方案，为全球海洋生态保护贡献中国大学生的创新力量。

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责任编辑：kj005

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