项目简介
（1）技术创新性和领先性
本项目通过钙、镁、铁等金属离子的配位作用强化聚乙烯醇（PVA）和壳聚糖（CS）之间形成稳定的 IPN 结构，同时作为功能添加剂钙、镁、铁等离子还能够促进反应器内功能微生物的协同共生、代谢及富集生长。目前，国际上尚无PVA/CS/M2+复合生物载体合成及其在高效污泥床反应器中应用的报道。本项目创新性地开发出一种新型 PVA/CS/M2+生物载体，完成了“理论剖析与产品设计---产品合成与优化---应用效果评价”一整套研究，形成了具有自主知识产权和市场竞争力的低成本新型生物载体及其合成工艺。根据实验室启动 UASB 反应器的小试研究，PVA/CS 具备良好的生物相容性，微生物能够在该载体上快速的附着并生长，促进了颗粒污泥的快速培养，实现了 UASB 反应器的快速启动和高负荷稳定运行。
（2）技术成熟度、市场及效益分析本项目研发的一步化学交联法合成的 PVA/CS/M2+凝胶颗粒具备以下市场竞争优势：
（a）载体合成过程为常温常压，操作简便，避免了高温、高压等操作条件带来的高昂成本和不安全性，有利于扩大生产。
（b）合成过程中涉及的原材料与合成后材料均无毒无害，生产过程具备良好的环境安全性，并保证了载体具备优良的生物相容性，且成本低廉（原料价格核算约为 0.2 万元/m3），与日本 Kuraray 公司市售产品（现售价格 3.6 万元/m3）比较有绝对的价格优势。
（c）合成的 PVA/CS 产品具备多孔结构，利于微生物附着生长，与目前市售的PVA 生物载体相当。三元复合载体 PVA/CS/Fe2+、PVA/CS/Ca2+、PVA/CS/Mg2+等由于 Fe2+、Ca2+和 Mg2+的引入，将提高反应器内微生物降解有机质的电子传输及 EPS 的合成，从而提高微生物聚集生长及其生物活性，加速反应器内污染物的降解效率，可进一步提高反应器的容积负荷，且为不同功能微生物的富集培养提供了丰富的载体选择，性能优于目前市售的 PVA 生物载体。
（d）合成的新型生物载体尺寸（直径~3mm）和密度（~1.3g/L）适中，且可根据工艺需求加以调控，相比于微米和纳米级载体，利于在反应器内部形成沉降性能良好的颗粒污泥，能保证反应器内活性生物质的持有量，培养的颗粒污泥具备良好的沉降性能，可通过流体升流速度的提升加速污泥与废水混合，促进反应器内传质，且能避免堵塞和污泥流失，使反应器能在较高的负荷下稳定运行。与传统的悬浮生物法相比，固定化微生物技术因具备处理效率高、稳定性强、污泥产量少、固液分离效果好、反应过程易于控制等优势，成为水处理工程升级改造竞相追捧的新工艺。本项目打破国外技术壁垒，开发出具有自主知识产权的性能优良、价格低廉的的 PVA/CS/M2+复合生物载体，该技术在生活和有机工业废水处理领域均具有广阔的推广应用空间，具有良好的经济和社会效益。
（3）合作条件
基于 PVA/CS/M2+新型生物载体实验室小试研发基础，进一步优化和调控PVA/CS/M2+合成工艺，联合开发新型生物载体工业生产设备，联合开发基于PVA/CS/M2+新型生物载体的新型水处理工艺。
