MBBR是一类新型的生物膜反应器，是在固定床反应器、流化床反应器和生物滤池的基础上发展起来的一种改进的新型复合生物膜反应器。它克服了固定床反应器需要定期反冲洗，流化床反应器需要使载体流化，淹没式生物滤池堵需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作的不足，又保留了传统生物膜法抗冲击负荷、污泥产量少、泥龄长的特点。与活性污泥法相比，由于泥龄较长，可保持较多的硝化细菌，具有更好的脱氮效果。其主要原理是利用污水连续流过反应器填料载体后，在载体上形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长的同时降解污水中的有机污染物，从而起到净化污水的作用 。
而MBBR填料是该工艺实施的关键核心材料,是一种使用在移动床生物膜反应器(MBBR工艺)内的新型生物活性载体，它往往采用高分子材料,例如高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯（PP）以及发泡聚氨酯（PU）等材料制备，这类高分子材料往往是疏水材料，要么弹性不足，要么不亲水，只是单纯通过结构设计来提高填料的接触面积，而材料本身的物理特性并没有显著改善，比如材料的亲水性低和生物相亲性差。
北交源公司与中科院化学所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。
石墨烯mbbr
该类二代MBBR填料，添加微量的改性氧化石墨烯，成本并没有显著提高，性能却得到改善。
目前在内蒙古赤峰市宁城县汐子镇绿园污水处理厂得到成功应用，日处理规模为2万吨，污水指标全部合格，氨氮去除率，COD去除率，总氮也有去除，反硝化过程更充分（补充数据）。
北交源注重高科技研发团队建设，从事膜材料与膜应用研发已10余年，拥有一支经验丰富、技术精湛的研发队伍，形成了由行业资深专家、博士、硕士等组成的研发团队。组建了以水行业资深专杨海军副研究员领衔的“专家工作站“，助力创新能力提升。先后承担了近百项国家、省部级科研项目，主编、参编40多项国家、行业及地方标准，涵盖了MBBR、一体化设备及膜工程工艺设计等完整膜工艺技术链条。
旗下子公司—北交源生态环境科技（山东）有限公司作为华东地区生产基地，总占地面积10万余平方米，拥有20条MBBR悬浮填料现代化生产线，生产能力达400m/d。
北交源厂区
北交源研发中心
拥有近百项国内外发明专利及实用新型专利，北交源商标已经注册，拥有国家发改委认定的行业内唯一的“国家企业技术中心”，科技部批准行业内唯一依托企业建设的“膜材料与膜应用国家重点实验室”。
目前，公司已经申请该技术的全部技术专利，其中包含<一种石墨烯MBBR填料的装置ZL 2020 2 2000490.9>，现已授权，授权公告号为CN 213085787 U；《一种石墨烯MBBR悬浮载体填料及其制备方法》公告号为CN111849051A；《一种具有脱氮除磷的市政污水新工艺》公告号为CN110642379A，形成专利包。
近年来，美国、欧洲、日本、韩国等国家对石墨烯投人了大量人力财力，石墨烯相关扶持政策与产业化研究也提上议程。2013年1月，欧盟委员会将石墨烯列为未来新兴技术的支柱材料之一，拿出10亿欧元专项资金资助石墨烯制备与应用研究工作。美国国家自然科学基金会资助了超过500项有关石墨烯的研究，重点包括石墨烯制备、石墨烯复合材料生产、存储器件开发和石墨烯生物传感器等方向。美国国防部与国防高级研究计划署也开展了多项石墨烯研究项目，以开发更轻更小、更快和更高频的电子器件为核心目的。
以英国为例，作为石墨烯的诞生国，英国在石墨烯研究成果产业化上却历经迷途。2016年3月《星期日泰晤士报》发表专文，指责全球最大石墨烯生产商之一的BGT公司和“国家石墨烯研究院”存在利益输出，曼大一些研究人员对此表示强烈反对，虽在技术、管理以及资金方面，曼大有着其得天独厚的优势，但无奈推动产品应用市场化就变得捉襟见肘，曼大国家石墨烯研究院更遭到了国会“是否很好保护了知识产权”的质疑。
英国从事石墨烯商业开发的公司并不多，其本土企业更缺乏对石墨烯商业化的兴趣，伦敦大学的大卫·普莱斯直言“英国不会成为石墨烯的工业基地”，因此英国无法借助本土企业将石墨烯从研究室推向市场。
中国石墨烯产业化地位
我国石墨的储量、产量及出口量均居世界之首，其中石墨产量约占世界总产量的45%，在石墨烯的产业化进程中拥有一定优势。石墨烯研究刚刚起步之时，我国就重视对石墨烯研发的资金支持。尤其是“十二五”期间，我国石墨烯材料及应用在技术研发、生产工艺等方面取得了重要突破，各领域应用效果逐步显现，石墨烯产业化步伐明显加快。
目前为止我国拥有全球超过1/3的石墨烯研发专利，在石墨烯制备、性能研发等方面走在了世界前列。2016年7月12日在江苏常州发布的《新华（常州）全球石墨烯指数报告》显示，2015年，中国已超越美国、韩国，在全球石墨烯产业综合发展实力榜上居首位。
全球石墨烯指数评价结结果显示，2015年样本国家石墨烯产业综合发展水平前3的国家为别为：中国、美国和韩国。其中中国处在相对领先的位置，美国、韩国紧随其后；德国、日本、澳大利亚和新加坡处在第2梯队；英国、印度、加拿大和法国位于第3梯队；俄罗斯、西班牙和意大利处于第4梯队。
由于石墨烯MBBR发热膜具有低电压高热量、安全轻薄便利等特性，石墨烯MBBR发热膜可广泛用于水处理行业领域。
目前中国石墨烯MBBR填料已经走在世界前列，而要继续保持领先地位，关键在于民用市场的普及，要得到大众消费者的认可，只有越来越多的石墨烯MBBR填料替代传统MBBR填料走进国内民用市场，中上游石墨烯填料的制备才有生存和发展的动力。这些完善除了企业家、行业协会的努力，更需要政府制定出台相关的产业政策、行业标准，可喜的是，最近出台的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》已经石墨烯行业标准建设纳入规划。
相信随着中国相关政策、行业标准的不断完善，资本、技术的不断投入突破，未来几年，中国石墨烯MBBR填料产业化将加速发展。