北交源公司通过近两年的共同研发,走出了一条产学研快速转化的成功案例。在研发团队负责人杨海军博士的带领下,成功制备了改性氧化石墨烯(m-Go)掺杂改性的高密度聚乙烯(HDPE)为主体材料的MBBR二代生化填料,使用寿命可达20年,该二代MBBR生化填料具有几大技术特点:

首先,通过微量石墨烯的添加提高HDPE这种聚合物材料的力学性能,显著提高MBBR的韧性和抗张强度;

其次,利用氧化石墨烯的亲水性和生物相亲性,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,提高微生物菌群丰度。

再次,通过石墨烯在HDPE之中构建3D网络通道,通过微毛细管的拉普拉斯力作用,提高MBBR材料的表面粗糙度的同时,提高微生物的附着力和促进微生物基础代谢能力,激发胞外聚合物的分泌渗透,进而进一步提高材料的表面亲水性和生物相容性。

最终,石墨烯具有独特的富电子性和SP杂化轨道瞬间会产生的微磁场,氧气分子是具有顺磁性的分子,可以实现在污水处理之中,氧气会富集集中于MBBR填料的表面,这样大大减少MBBR工艺的曝气量,降低此工艺的运行成本。同时,在mBBR中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素,经过特殊工艺改性、构造而成,具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长等优点。


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