Team: 职业退学助理

• 一、概览

虽然百万立方世界中对于工业生产的需求并不大，但这并不妨碍我们在工业上运用最先进的技术来保证最高的生产效率。

二、详细设计

3D打印技术在小规模的工业生产当中已经有着很不错的表现，其在定制性方面的生产水平甚至可以全方位取代某些工业品的生产链。而百万立方世界恰好是一个小规模的社会。配合上我们的核心数据库技术，大量的打印方案可以储存在数据库中供使用者选择。因此，3D打印生产可谓是完美契合了百万立方世界的主要工业需求。

设备上考虑采用目前比较先进的STRATASYS F170、F270、F370系列（具体使用按场景支持的空间大小确定），这几款3D打印机均采用 PLA 为打印原材料，该材料主要原料来源于玉米等天然材料，环境友好、可塑性好、易于加工成型，已作为高科技产品和环保产品成为一个研究热点，有着广泛的研究和应用前景。

3D打印技术相比于传统的工业生产有以下优势[ii]：

• 占地面积小：可以只在多个公共区域内放置多台3D打印机供用户自行使用，空间几乎可以忽略不计。
• 使用方便：不需要培养专门的工作人员，在有数据库支持的条件下，上手难度极小。
• 定制化：可以根据需求获取自己的专属产品，且可以通过辅助软件辅助建模，同样不需要很高的技术水平即可操作。
• 环保：相比于传统工业，3D打印技术更容易达到碳中和的目标。
• 能耗：在小规模、定制化的生产条件下，加上需求量较小的背景，3D打印技术在能耗上也比传统工业有优势。
• 成本：虽然不计成本，但小规模生产的条件下3D打印甚至可以节省成本。
• 无需运输：3D打印靠近居民区，居民可以随时取用，大大减少了工业品的运输成本。

2.废水处理

高级氧化技术：使用化学试剂或自由基分解废水中持久性有机污染物。

超滤和反渗透：水在高压下被迫通过膜，污染物会被膜留下。产生可重复使用的纯净水。

光催化氧化：使用由紫外线（UV）激活的催化剂（二氧化钛）来分解废水中的有机污染物和微生物。紫外线触发催化剂，产生自由基，并进行氧化和降解污染物。

超声波反应器：使用高频超声波处理废水。这些波会产生剧烈坍塌的微气泡，产生高温和高压，分解污染物和微生物。

天然或基因改进的微生物处理：选择合适的微生物，培育改进的微生物变体。使用这些天然或基因改进的微生物来处理含有难熔性 TOC/COD 或特定污染物的废水。

电絮凝和电氧化：通过凝结和氧化过程施加电流以消除污染物。

数据监测与自动化[iv]：利用运营技术和信息技术的融合，在废水处理过程中实现实时过程监控和控制。利用大量传感器、地理空间图像、人工智能等技术，测量实时水质和水处理过程的效率，并对未来的水资源处理做出预测和建议。

自然技术[v]：一个主要的废水来源是屋顶和街道。流入雨水渠的水在积累了大量毒素、有机废物和病原体后，利用包括沉淀池、带有过滤系统的挖掘湿地和大型土壤过滤器等设施，通过减缓雨水的下渗速度，让固体和微生物沉淀下来并被困在天然过滤器中。这样，释放回自然界的水就几乎非常干净。

Epic Cleantec：它提供分布式废水处理，为综合体或住宅建筑提供可重复利用的水资源。它结合了超滤膜和先进的消毒系统等技术，可以回收高达 95% 的建筑物废水（包括黑水、灰水等）。整个废水处理系统的占地面积大约是几个停车位的大小，总占体积约几百立方米。

HydraLoop：建筑应用模块化灰水处理系统。它能处理淋浴、洗衣机等生活设备产生的灰水，能够在热水输出的情况下将水用于马桶冲洗，提供额外的洗涤周期和现场加热等应用。

核废水处理[vi]：处理放射性废水有两种主要方法：扩散和储存。主要的处理放射性废水方法有：吸附、沉淀、离子交换、蒸发浓缩、生物技术、膜分离、光催化等。

发射中心

参考肯尼迪航天中心，我们的发射中心由发射场、装配车间和气象中心三个核心部分组成。

发射平台

参考肯尼迪航天中心LC-39A发射平台和长征二号F发射平台，综合考虑我们百万立方世界的实际需求大小和可接受空间成本，最终确定我们的发射平台的占地面积为：2000m^2

其中长征二号F发射平台长24 米多、宽22米，高8米多，能够适应最大直径为3.35米的芯级箭体，已经完全满足百万立方世界的火箭需要，计算出总的发射平台所占空间（含周围空地、其他设施以及空间余量）为：2000m^2 × 10m = 20000m^3

其中发射塔参照维基百科：

每个发射台都由两部分组成：固体服务体（FSS）和旋转服务体（RSS）。固定服务体拥有进入轨道器的伸缩臂及“小便帽”，用来吸收从外储箱顶端逸散的液氧。旋转服务体有载荷更换室，可以在风速高达110km/h情况下保护航天飞机不受影响。发射台还有大型低温罐储存推进剂液氢和液氧。

装配车间

参考长征二号F发射平台所能容纳的火箭的大小，我们的装配车间只需最大能完成一个30m×30m×10m火箭的装配，考虑充足的余量，我们的火箭装配车间的大小定在50m×50m×20m，总空间为50000m^3.

气象中心

考虑到我们世界对气象数据的收集计算能力欠缺，而航空航天对气象的要求极高，我们百万立方世界考虑集成一个微型的气象中心至发射中心，主要负责气象数据的收集（计算部分交由数据中心进行计算）。

考虑到我们世界的体量和理念，本世界的气象中心在地面的工作主要由自动气象站完成数据采集工作，其空间占用可忽略（集成于发射平台周围），参数参考如图。

卫星

本世界考虑对外太空发射卫星，主要用于气象、导航、通信、科学四个功能。

气象卫星

发射1颗极轨气象卫星，用于获取全球的气象资料。

发射5颗同步气象卫星，形成覆盖全球中、低纬度的观测网。

导航卫星

参考北斗卫星导航系统，我们世界发射30颗定位卫星，用于向全世界（本百万立方世界）提供卫星定位和导航服务。

通信卫星

发射2颗专用通信卫星，提供除导航定位服务之外的无线电通信功能。

科学卫星

发射2颗专用科学卫星，用于对宇宙的观测和其他科学研究。

[1] 参考链接：https://www.stratasys-china.com/ 

[1] 参考链接-1：https://zhuanlan.zhihu.com/p/42130940

参考链接-2：https://zhuanlan.zhihu.com/p/468711165

[1] 参考链接：https://www.idrica.com/blog/the-technological-revolution-taking-place-in-wastewater-treatment-plants/

[1] 参考链接：https://aosts.com/4-exciting-new-technologies-associated-wastewater-treatment/

[1] 参考链接：https://aquacycl.com/blog/13-new-technologies-that-are-changing-the-wastewater-treatment-landscape/

[1] 参考链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9965242/