北交源公司通過近兩年的共同研發,走出了一條産學研快速轉化的成功案例。在研發團隊負責人楊海軍博士的帶領下,成功制備了改性氧化石墨烯(m-Go)摻雜改性的高密度聚乙烯(HDPE)爲主體材料的MBBR二代生化填料,使用壽命可達20年,該二代MBBR生化填料具有幾大技術特點:
首先,通過微量石墨烯的添加提高HDPE這種聚合物材料的力學性能,顯著提高MBBR的韌性和抗張強度;
其次,利用氧化石墨烯的親水性和生物相親性,加入到HDPE之中,改善MBBR填料的生物相容性,提高微生物附着力,提高微生物菌群豐度。
再次,通過石墨烯在HDPE之中構建3D網絡通道,通過微毛細管的拉普拉斯力作用,提高MBBR材料的表面粗糙度的同時,提高微生物的附着力和促進微生物基礎代謝能力,激發胞外聚合物的分泌滲透,進而進一步提高材料的表面親水性和生物相容性。
最終,石墨烯具有獨特的富電子性和SP雜化軌道瞬間會産生的微磁場,氧氣分子是具有順磁性的分子,可以實現在污水處理之中,氧氣會富集集中于MBBR填料的表面,這樣大大減少MBBR工藝的曝氣量,降低此工藝的運行成本。同時,在mBBR中融合多種有利于微生物快速附着生長的微量元素,經過特殊工藝改性、構造而成,具有比表面積大、親水性好、生物活性高、挂膜快、處理效果好、使用壽命長等優點。