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《重庆大学》 2017年
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多级A/O工艺处理养猪废水中抗生素的试验研究

梅子凡  
【摘要】:随着我国畜禽养殖的发展,规模化养猪场的规模与数量逐渐增多,由兽用抗生素污染引起的生态安全问题已不容忽视。而现阶段国内外关于养猪废水处理的研究大多集中在改善现有工艺系统、开发效率更高的反应器等方面,对于养猪废水中抗生素污染和去除尚少见系统深入的研究。因此,对规模化养猪废水处理技术中针对兽用抗生素的去除效果的研究已势在必行。本文结合实际工程,以磺胺二甲基嘧啶、泰乐菌素和环丙沙星三种典型抗生素在污水处理系统中的分布情况以及抗生素对多级A/O系统污水处理效能的影响规律为研究目标,开展了以下工作:本文根据重庆市一养猪场污水处理工程建立了多级A/O工艺中试试验模型,研究了该反应器的单池与整池进行了水力混合特性,分别得到了单池与整池的水力混合模型与液龄分布函数。单池水力混合模型为:E(t)= 0.0434exp(-0.0434t+ 0.174)t4h E(t)= 0 0t4h 整池的水力混合模型为E(t)= 7383300.7(t/120)~(19)exp(-t/6)多级A/O工艺系统采用活性污泥接种并自然挂膜法启动,反应器运行稳定后,该系统对化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率分别为87.97%、91.43%和73.47%。待系统稳定运行后,分别于进水中投加1mg/L的磺胺二甲基嘧啶、泰乐菌素、环丙沙星以及三种药品的混合抗生素,同时考察多级A/O系统的进、出水的水质指标,研究结果表明加入1mg/L的磺胺二甲基嘧啶后,该系统对于COD、TN、TP的平均去除效率分别下降至76.87%、84.88%和57.80%。进水中加入1mg/L的泰乐菌素对于多级A/O系统的去除效果基本无较大影响,COD、TN、TP的平均去除效率分别下降至82.82%、89.74%和67.73%。进水中加入1mg/L的环丙沙星后系统对COD、TN、TP的平均去除效率分别下降至52.26%、80.82%、54.13%。进水中加入1mg/L的混合抗生素后系统对于COD、TN、TP的平均去除效率分别下降至66.46%、82.37%和56.89%。同时,多级A/O系统对试验中的目标抗生素均有不同程度的去除,其中对泰乐菌素的去除效果最为可观,达93.92%。而系统对于磺胺二甲基嘧啶的去除效果不佳,仅为65.29%,对环丙沙星的去除率为91.52%,对由磺胺二甲基嘧啶、泰乐菌素、环丙沙星组成的混合抗生素的去除率为87.40%。另一方面,本文对磺胺二甲嘧啶、泰乐菌素、环丙沙星三种抗生素在环境中的降解行为进行了研究。结果表明,磺胺二甲嘧啶、泰乐菌素在水中几乎没有发生水解反应,不同pH值、水体、温度、溶氧对几种抗生素的水解几乎没有影响。但光照对几种抗生素降解均有一定的影响,相对于黑暗组,同一时间光照组中几种抗生素的残留量有不同程度的减小,减少的部分为抗生素光解的量,7天内磺胺二甲嘧啶最大光解率为3.2%,泰乐菌素最大光解率为28%,环丙沙星最大光解率为 2.7%。结合抗生素水解、光解情况与多级A/O系统各单元中对于抗生素的去除情况,结果表明一级厌氧池去除抗生素的效果较为可观,该单元对磺胺二甲嘧啶、泰乐菌素、环丙沙星、混合抗生素的去除率分别为43.76%、45.19%、60.51%和54.98%。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X713

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