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。     

我国纸包装废物产生特性和回收状况研究

纸包装被广泛应用于各个领域,消费量巨大,废物的产生量也巨大,但我国对其产生特性和回收体系研究较少。首先分析纸包装的生产量、消费量、废物产生量和回收量,指出我国纸包装废物回收率,远高于废纸的统计回收率;其次,综合分析纸包装废物的回收特性和回收体系状况,指出纸包装废物主要流向和关键环节;然后,对纸包装消费趋势进行预测,最后,提出纸包装废物回收存在的问题和对策措施。     

5.12汶川地震后理县甘堡乡磨子沟泥石流特征分析

磨子沟泥石流位于四川省理县甘堡乡,历史上泥石流活动明显,沟口317国道和村庄都曾遭受其破坏。5.12汶川地震后,沟内出现大量松散固体物质,为泥石流的暴发提供了充足的物源。本文通过野外实地调查,对泥石流的形成条件和动力学特征进行分析。     

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。     

昆明市政污泥中植物养分含量与林地利用探讨

通过对昆明市5个污水处理厂污泥的实地采样,以常规方法对污泥进行了化学分析,同时在昆明周边林地进行土壤调查。结果显示,昆明污水处理厂污泥的含水率在80％以上,pH7～7．5,属中性反应;有机质含量、全氮（TN）、磷（TP）含量分别为567、51．4、57．2g·kg^-1,TN、TP养分大大高于传统农家厩肥中的含量。而昆明周边林地土壤中养分缺乏,需要适当的林地施肥。最后提出,林地利用是污泥资源化的有效途径。但由于污泥中含有大量有毒、有害物质,污泥的林地长期施用仍存在潜在风险,对环境及生产的实际影响仍需要长期、定位的试验研究。     

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.     

甘肃平凉市大气湿沉降中氮、硫污染物循环特征分析

大气环境中氮,硫污染物的循环,正在自然系统改变。人为活动已明显冲击了氮、硫元素的循环过程,它们可能对生物多样性,局地气侯变暖,土壤,水体,人体健康等逐渐带来严重影响。氮、硫污染物亦是大气酸沉降的主要来源。通过对甘肃平凉市大气湿沉降中氮、硫污染物特征分析,掌握氮、硫污染物动态变化,分析它们在大气湿沉降中的化学变化及污染循环特征,为做好节能减排工作提供理论依据。使氮、硫元素的循环趋于平衡,防止酸沉降在我市发生,进一步提高我市环境空气质量。     

内蒙古地区沙尘暴时间分布特征及其沙尘气溶胶TSP浓度值

沙尘暴是我国北方地区尤其是内蒙古自治区较常见的一种灾害性天气,直接危害工农业生产、人民生活。本文就内蒙古地区沙尘暴的时间特征,沙尘气溶胶TSP浓度值进行了论述,并提出了减轻沙尘暴危害、减少沙尘暴发生次数的建议。