【摘要】：目前,地表水流域已有多處檢測到抗生素殘留,部分微生物產(chǎn)生耐藥性,甚至出現(xiàn)超級細(xì)菌。為了防止細(xì)菌耐藥性的進(jìn)一步擴(kuò)展,尋求高效去除抗生素工藝,掌握細(xì)菌耐藥性的變化規(guī)律是目前水處理研究者的主要方向。本文采用生物電化學(xué)(BES)方法處理抗生素廢水,以序批式生物膜反應(yīng)器(SBBR)為對照,探究反應(yīng)器生物對抗生素的去除效果以及生物群落演替,得到的結(jié)論如下:1.實驗自培養(yǎng)污泥在SBR反應(yīng)器中培養(yǎng)30 d后獲得,處理生活污水出水水質(zhì)良好,生物形態(tài)以球菌為主,結(jié)構(gòu)較單一。2.SBBR和BES反應(yīng)器以改性聚丙烯+磁性材料為填料,反應(yīng)器周期8h,進(jìn)水營養(yǎng)液COD為800mg/L,氨氮40mg/L,pH6.5-7.5,溫度18-25 ℃。BES反應(yīng)器1.8 V恒壓培養(yǎng)。掛膜完成后SBBR反應(yīng)器中生物相以絲狀菌和球菌為主,BES反應(yīng)器中生物相以絲狀菌、球菌和桿菌為主。3.選用五種頭孢類抗生素對SBBR和BES反應(yīng)器內(nèi)活性污泥進(jìn)行馴化,馴化期共100 d。馴化期末,SBBR反應(yīng)器內(nèi)頭孢他啶、頭孢曲松、頭孢地尼、頭孢克肟、頭孢吡肟去除率分別為37.2%、74.1%、82.4%、63.1%、80.2%。BES反應(yīng)器中頭孢他啶、頭孢曲松、頭孢地尼、頭孢克肟、頭孢吡肟去除率分別為65.7%、94.1%、91.5%、84.1%、91.7%。BES反應(yīng)器抗生素處理效果明顯優(yōu)于SBBR反應(yīng)器。4.馴化過程中SBBR反應(yīng)器內(nèi)絲狀菌作為生物膜骨架,排列緊密,使生物膜結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。除絲狀菌外的微生物,與絲狀菌結(jié)合更緊密,構(gòu)成良好的生物處理體系。BES反應(yīng)器內(nèi)微生物除具有SBBR反應(yīng)器內(nèi)微生物演替特征外,還出現(xiàn)大量桿菌與電場相關(guān),絲狀菌出現(xiàn)結(jié)節(jié),這與絲狀菌自身穩(wěn)定性有關(guān)。電極上絲狀菌也有相同結(jié)構(gòu)。5.SBBR反應(yīng)器中抗生素去除的優(yōu)勢菌株為黃球菌屬(Luteococcus)、unclassified-f-enterobacteriaceae、Cloacibacterium、Dysgonomonas、Ottowia,BES 反應(yīng)器中優(yōu)勢菌屬為Ottowia、unclassified-f-comamonadaceae、Tahibacte。這些菌株在抗生素馴化過程中豐度增加明顯。6.BES反應(yīng)器中出現(xiàn)新菌屬norank-o-J30-KF-CM45,且Ottowia、unclassified-f-comamonadaceae、Tahibacter、norank-f-Veillonellaceae、Nakamurella豐度明顯高于SBBR,這些菌屬協(xié)同代謝,使BES系統(tǒng)具有良好的抗生素降解效果。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

Ｉｎ－ｄｅｐｔｈ邋ａｎａｌｙｓｉｓ：邋Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｒｄｃｖａｎｃｃ．邋ｒｅｌａｉｉｏｎｓｈｉｐ邋ｔｏ邋ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ邋ｇｅｎｏｍｅｓ，逡逑ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ邋ａｎａｌ＞邋ｓｉｓ．邋ｈｉｒｔｈｅｒ邋ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ邋ａｎａｌ＾ｉｓ邋（ＡＮＯＳＩＭ．邋ＮＭＤＳ．邋ＰＣＡ．邋ＸＩＰＦ．邋ｅｔｃ．）逡逑圖１－１宏基因組微生物分析一般步驟逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｃｏｍｍｏｎ邋ｓｔｅｐｓ邋ｏｆ邋ｍｉｃｒｏｂｉａｌ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｎ邋ｍｅｔａｇｅｎｏｍｉｃｓ逡逑１．３生物處理技術(shù)逡逑當(dāng)今處理抗生素廢水的方法主要有四種，化學(xué)處理法、物化處理法、生物處理逡逑法以及組合工藝處理方法。前兩種方法多用于廢水處理的預(yù)處理階段，為后續(xù)的生逡逑物處理工藝改善水質(zhì)，提高廢水的可生化性能。目前，對抗生素廢水的處理中，最逡逑常用的方法是生物法。該方法依靠培養(yǎng)、馴化、篩選微生物處理目標(biāo)污染物，清潔逡逑環(huán)保且價格低廉，因而應(yīng)用十分廣泛。逡逑１．３．１單一生物處理技術(shù)逡逑污水處理廠處理抗生素廢水通常利用生物法通過一級、二級和三級處理過程實逡逑現(xiàn)。其中二級處理依靠好氧或厭氧微生物對有機(jī)物進(jìn)行生物降解。生物處理技術(shù)的逡逑核心是微生物，去除過程主要包括生物處理過程和非生物處理過程。生物處理過程逡逑依靠細(xì)菌或真菌的生命活動實現(xiàn)

逡逑圖１－２各生物電化學(xué)概念維恩關(guān)系圖［４９］逡逑Ｆｉｇ．１－２邋Ｖｅｎｎ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｅａｃｈ邋ｃｏｎｃｅｐｔ邋ｏｆ邋ｂｉｏｃｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ逡逑６逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2734067