典型抗生素及耐藥性在AAO-正滲透膜中的去除特性研究.pdf

1、抗生素（Antibiotics）在臨床治療、養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè)上得到了廣泛使用，隨之進(jìn)入水環(huán)境中的抗生素也日益增多。進(jìn)入污水中的抗生素在生物處理過程中還會(huì)引起耐藥菌（Antibiotics Resistant Bacteria， ARB）和耐藥基因（Antibiotics Resistant Genes，ARGs）的產(chǎn)生和傳播，給污水資源化利用帶來安全隱患。本研究選用常用的厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，AAO

2、）工藝和新型的正滲透（Forward Osmosis，F(xiàn)O）膜分離技術(shù)相結(jié)合，研究了典型抗生素、耐藥菌和耐藥基因在組合工藝中的去除和分布特性為抗生素對環(huán)境的影響及其去除提供技術(shù)參數(shù)。
　　論文首先研究了不同污泥齡（Sludge Retention Time，SRT）條件下，單一四環(huán)素（TC）和兩種抗生素（TC和SMZ）條件下，AAO工藝對抗生素的去除以及各池ARB和ARGs變化情況，并在最優(yōu)工況下，用高通量宏基因組測序分析和熒光定

3、量PCR技術(shù)分別測定了各池微生物群落特征和ARGs。SRT延長，抗生素的去除率變大。AAO1系統(tǒng)中Proteobacteria變形菌和Bacteroidetes擬桿菌為優(yōu)勢菌，香濃指數(shù)大小為，缺氧池>好氧池>厭氧池。AAO2系統(tǒng)中，優(yōu)勢菌為Proteobacteria變形菌，香濃指數(shù)大小為，缺氧池>好氧池>厭氧池。AAO3系統(tǒng)中，優(yōu)勢菌為Bacteroide變形菌，香濃指數(shù)大小為：厭氧池>缺氧池>好氧池。
　　接著探究了FO膜對A

4、AO系統(tǒng)二沉池出水中的抗生素和耐藥性的截留。考察了不同汲取液溶質(zhì)、不同溶質(zhì)濃度和流速對抗生素的影響。在優(yōu)化條件下，使用FO膜對出水中抗生素和耐藥菌進(jìn)行截留。不同汲取液溶質(zhì)條件下，三種正滲透膜FO模式和PRO模式下對TC和SMZ的截留：截留率大小均為NaCl>MgSO4>C6H12O6。汲取液NaCl濃度從0.5mol到1.5mol時(shí)，在FO模式下：CTA-ES膜和TFC-ES膜對TC和SMZ的截留率逐漸增加，CTA-NW膜對TC和SMZ

5、截留率先增加后略微減小。PRO模式中：三種FO膜對TC和SMZ的截留率呈逐漸增加趨勢。流速從8cms-1到24cms-1時(shí)，在FO模式下：三種FO膜對TC和SMZ截留率隨流速增加而逐漸增大。PRO模式下：CTA-ES膜和TFC-ES膜保持增大趨勢，但是CTA-NW膜對TC和SMZ截留率呈先增后減趨勢。最佳運(yùn)行條件條件下，三種FO膜對TC和SMZ的最大截留率分別為96.88％（CTA-ES，PRO）和96.38%（CTA-ES，PRO）。

6、三種FO膜對二沉池出水中ARB截留率均達(dá)到90%以上。三種FO膜對tet(C)的截留效果最好，對tet(B)和tet(M)的截留效果較差。
　　在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高FO膜的抗污染能力和截留效果，考察了多巴胺改性正滲透膜的抗污染能力及其對抗生素和耐藥性的去除能力。有機(jī)溶劑牛血清蛋白（BSA）、無機(jī)溶劑nano-TiO2以及牛血清蛋白和TiO2共混為污染物作為原料液，改性膜的水通量衰減率明顯小于原膜。4種膜的清洗水通量恢復(fù)率均能