Metabolic uncoupler, 3,3′,4′,5-tetrachlorosalicylanilide addition for sludge reduction and fouling control in a gravity-driven membrane bioreactor

• Effects of metabolic uncoupler TCS on the performances of GDMBR were evaluated. • Sludge EPS reduced and transformed into dissolved SMP when TCS was added. • Appropriate TCS increased the permeability and reduced cake layer fouling. • High dosage aggravated fouling due to compact cake layer with low bio-activity. The gravity-driven membrane bioreactor (MBR)system is promising for decentralized sewage treatment because of its low energy consumption and maintenance requirements. However, the growing sludge not only increases membrane fouling, but also augments operational complexities (sludge discharge). We added the metabolic uncoupler 3,3′,4′,5-tetrachlorosalicylanilide (TCS) to the system to deal with the mentioned issues. Based on the results, TCS addition effectively decreased sludge ATP and sludge yield (reduced by 50%). Extracellular polymeric substances (EPS; proteins and polysaccharides) decreased with the addition of TCS and were transformed into dissolved soluble microbial products (SMPs) in the bulk solution, leading to the break of sludge flocs into small fragments. Permeability was increased by more than two times, reaching 60–70 L/m²/h bar when 10–30 mg/L TCS were added, because of the reduced suspended sludge and the formation of a thin cake layer with low EPS levels. Resistance analyses confirmed that appropriate dosages of TCS primarily decreased the cake layer and hydraulically reversible resistances. Permeability decreased at high dosage (50 mg/L) due to the release of excess sludge fragments and SMP into the supernatant, with a thin but more compact fouling layer with low bioactivity developing on the membrane surface, causing higher cake layer and pore blocking resistances. Our study provides a fundamental understanding of how a metabolic uncoupler affects the sludge and bio-fouling layers at different dosages, with practical relevance for in situ sludge reduction and membrane fouling alleviation in MBR systems.     

城市污泥中重金属有效态分布特征研究

以沈阳市北部污水处理厂剩余活性污泥为研究对象,对污泥中重金属Cd,Pb,Cu,Zn的含量及其形态分布特性进行分析。结果表明:污泥中4种重金属的含量基本符合国家相关控制标准(GB 18918-2002和CJ248-2007)。采用8种提取剂(0.05 mol/L EDTA,0.01 mol/L CaCl2,0.01 mol/LCa2(NO3)2,0.1 mol/L NaNO3,1 mol/L NH4OAC,0.43 mol/LHAC,0.05mol/L NaHCO3和0.05 mol/L Tris-HCl)分别对污泥中重金属的螯合态,中性交换态,酸溶态,碱溶态和蛋白质结合态进行分离分析。结果表明:4种重金属螯合态存在的比例较大,分别占各重金属总量的5.9%~27.2%,其次为酸溶态和中性交换态,而以碱溶态和蛋白质结合态形式存在的比例较少,除Cd外均低于1%。污泥中Cd和Pb具有较高的活性,而Cu,Zn在碱性污泥中主要以稳定态存在。     

上流式多级处理厌氧反应器（UMAR）处理棉浆黑液

棉浆黑液是高浓度有机废水,有较好的厌氧可生化性。利用上流式多级处理厌氧反应器处理棉浆黑液,容积负荷在14．4—24kg／（m^3·d）之间,平均COD去除率可达到80％,同时可产生沼气,具有很好的应用前景。     

SBR工艺设计经验探讨

提出了SBR工艺中,反应池容积、反应时间以及需氧量的计算方法和设计经验。同时,在研读和对比国内外相关资料的基础上,探讨了SBR工艺发生污泥膨胀的可能性和原因,介绍了控制方法与措施。     

新型城市污水脱氮除磷工艺的试验研究与优化设计

提出了一种改进型A2/O脱氮除磷工艺(MAAO),通过工艺试验和活性污泥2D模型对其进行运行和设计优化.结果表明,系统对COD、TN、NH 4-N和TP的平均去除率分别为85.7%、66.8%、97.35%和78.1%;当COD在300mg/L以上时,脱氮除磷效果均较好,可分别达到70%和90%以上.基于试验结果建立的MMAO工艺数学模型仿真效果良好,可对各单元组合进行优化,校核预测不利工况下的工艺运行效果,实现工艺不同工况下的运行参数优化,较好地实现新工艺的机理性优化设计和运行. MMAO稳定运行出水可达到<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准.由于工艺省去内回流,增加厌氧混合液部分超越提供反硝化碳源,使得运行费用明显降低;系统总停留时间比目前传统的以去除有机污染物为主的生物处理工艺略低,该工艺非常适用于对不具有脱氮除磷功能污水厂的改造.     

以呼吸速率为基础判断活性污泥抑制类型的研究

通过对活性污泥工艺中微生物抑制动力学的理论分析,把好氧微生物呼吸速率动力学引入与抑制动力学的研究中。在对不同抑制类型的呼吸速率动力学分析的基础上,比较基质降解的动力学公式和呼吸速率的动力学公式的差异,确定了判别竞争性抑制和非竞争性抑制的方法,就是通过测量投加抑制物和不投加抑制物的情况下最大呼吸速率的变化情况,当不投加抑制物和投加抑制物最大呼吸速率的比值超过1.2~1.5时,可以认为该抑制为非竞争性抑制。本文对该方法进行了试验研究。     

藻类对污泥脱水性能的研究

选取了淡水藻水绵与啤酒厂污泥进行厌氧发酵,设计了测定污泥干燥性能、沉降性能、过滤性能等装置,观察并记录了其对污泥的絮凝效果。结果表明,水绵在厌氧发酵条件下能分泌出含有絮凝性的物质EOM（胞内多聚物）,有助于污泥更好的脱水。     

造纸污泥综合利用热电项目验收监测难点及对策

近年来,随着环境监测技术规范化建设的不断发展,国家环保部相继出台了包括火力发电、水泥制造、汽车制造、造纸工业在内的12个不同行业类型的建设项目竣工验收技术规范。然而,造纸污泥综合利用热电项目验收监测尚未列入规范编制日程,其中工程调查、标准制定、点位布设和报告编制等环节仍存在一定误区和难点。文章例从上述薄弱环节入手,对常见难点问题提出了相应的解决办法,可供广大环境监测工作者参考和借鉴。     

搅拌-序批式活性污泥反应器(WSBR)中好氧颗粒污泥的特性研究

为研究搅拌-序批式活性污泥反应器(WSBR)中好氧颗粒污泥的特性,利用WSBR反应器与传统SBR反应器对好氧活性污泥颗粒化的过程进行了比较.结果表明,在添加同量的聚炳烯酰胺(PAM)条件下,具有合理二次流场的WSBR反应器在4d就可见好氧颗粒污泥,而SBR反应器则在第10d才出现好氧颗粒污泥,且WSBR反应器中好氧颗粒...     

挥发回转窑处置钢丝绳行业污泥的污染物排放研究

通过利用挥发回转窑处置钢丝绳行业污泥的工业化试验,测定了烟气排放参数及污染物排放指标,分析了污泥添加对挥发回转窑烟气排放的影响程度及各项污染物指标之间的相关性。结果表明,污泥添加量18%～22%,对挥发回转窑烟气排放无影响,烟尘、SO2、氮氧化物、Zn、Pb、HCl等各项污染物指标均符合国家控制标准;烟尘排放浓度与Pb、Zn排放浓度呈显著正相关;SO2排放浓度与烟气含氧量、空气过剩系数、排放浓度呈显著负相关。通过控制烟气中烟尘浓度可减少Zn、Pb的排放,在满足SO2排放浓度达标的同时,还应加强工艺供氧量的管理,控制的产生,减少烟气对生产设备的腐蚀。