混凝沉淀—超濾對(duì)二級(jí)出水中抗性基因去除效能及膜污染控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-22 06:32
抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)是一種新興的非常規(guī)環(huán)境污染物,在污水處理系統(tǒng)出水中被大量檢出,對(duì)人類健康和生態(tài)安全造成潛在的威脅。超濾(ultrafiltration,UF)技術(shù)在再生水處理的實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用,混凝沉淀預(yù)處理可以有效控制膜污染并提高膜出水水質(zhì)。因此本研究以超濾為基礎(chǔ),采用聚合氯化鋁(Poly aluminium chloride,PAC)和聚合硫酸鐵(Polymerized ferrous sulfate,PFS)兩種混凝劑做預(yù)處理,探究混凝(PAC/PFS)沉淀-UF兩種組合工藝對(duì)6種ARGs(tetA、tetC、tetG、tetX、sulⅠ、sulⅡ)和有機(jī)物的去除效能,并討論混凝沉淀預(yù)處理對(duì)組合工藝去除抗性基因的影響,分析兩種組合工藝對(duì)膜污染的影響。混凝劑PAC和PFS投加量分別為0.85mmol/L(以鋁計(jì))和0.50mmol/L(以鐵計(jì))時(shí),混凝(PAC/PFS)沉淀-UF兩種組合工藝較直接UF對(duì)ARGs去除率約提高83%,去除量約為3-log左右,其中混凝(PAC)沉淀-UF去除效果更優(yōu)。兩種組合工藝對(duì)...
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ARGs在環(huán)境中的傳播途徑Fig.1-1WaysoftransmissionofARGsintheenvironment
應(yīng)用于廢水和飲用水處理的聚合氯化鋁(Poly aluminium chloride, PAC)和聚合硫酸鐵(Polymerized ferrous sulfate, PFS),對(duì)其進(jìn)行深度處理。研究了兩種混凝沉淀預(yù)處理下的組合工藝對(duì)ARGs和有機(jī)污染物的去除效能,并分析混凝沉淀預(yù)處理對(duì)膜污染的影響。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)通過檢測(cè)混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 組合工藝處理二級(jí)出水后 ARGs 的濃度,探究?jī)煞N組合工藝對(duì) ARGs 的去除效能,并對(duì)工藝膜出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),分析有機(jī)物去除對(duì) ARGs 的削減的影響。(2)通過比較 PAC 和 PFS 兩種混凝預(yù)處理中絮體尺寸、分形維數(shù)和電位的不同,并且對(duì)水樣中微生物豐度和群落結(jié)構(gòu)分布變化情況和游離態(tài)、細(xì)胞態(tài) ARGs 分布情況做分析以探究混凝沉淀過程對(duì) ARGs 的去除影響及機(jī)制。(3)研究在最佳混凝劑投加量下,對(duì)比直接 UF 和混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 對(duì)膜通量、膜污染阻力和膜污染指數(shù)的影響,并且采用膜表面形貌觀察、線性擬合和膜污染模型擬合的方法討論不同處理工藝造成不同程度膜污染的原因。本研究圍繞混凝沉淀-UF 組合工藝對(duì)二級(jí)出水中 ARGs 和有機(jī)污染物的去除及對(duì)膜污染機(jī)理展開研究,具體技術(shù)路線如圖 1-2 所示。
圖 2-1 超濾膜過濾裝置Fig.2-1 The device UF membrane filtration沉淀裝置究采用六聯(lián)攪拌機(jī)完成混凝沉淀試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)備為 ZR4-6 型,其購置業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司。確定混凝劑投加量試驗(yàn)時(shí),分別將 800mL 二 個(gè)燒杯中,將燒杯放于六聯(lián)攪拌器上,分別加入 PAC(投加量為 015、1.45 和 2.25mmol/L)和 PFS(投加量為 0.16、0.33、0.49、0.66l/L),其中,PAC 投加量以 Al 計(jì),PFS 投加量以 Fe 計(jì)。投加混凝in)2min,慢攪(40r/min)30min,靜置 1h 后取上清液測(cè)定濁度與 加量;進(jìn)行超濾膜過濾試驗(yàn)時(shí),選取適宜混凝劑投加量后,參照如上,然后取上清液經(jīng) 100K Da 超濾膜進(jìn)行過濾。項(xiàng)目及操作方法究中涉及的主要水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目有濁度、DOC、pH、UV254、可以表征肪酸的三維熒光光譜、在研究 PAC 和 PFS 混凝絮體對(duì)抗性基因影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位混凝/超濾處理回用水工藝研究[J]. 姜洪濤,葉元柳,吳義超,丁懷宇. 供水技術(shù). 2018(04)
[2]雙膜法在鹽堿地區(qū)再生水深度處理中的應(yīng)用[J]. 馬同宇,褚一威,陶君,馬帥. 中國(guó)給水排水. 2018(15)
[3]Water pollution footprints induced by industrial import and export in China[J]. Yutao Lei,Li Su,Menglin Zheng. Chinese Journal of Population,Resources and Environment. 2018(02)
[4]淺析我國(guó)水資源現(xiàn)狀、問題及治理對(duì)策[J]. 郭妮娜. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(10)
[5]中國(guó)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的問題及解決對(duì)策[J]. 王京晶,蔣之宇,吳川東. 居舍. 2018(13)
[6]MBR-NF組合工藝用于再生水回用的試驗(yàn)研究[J]. 王永剛,王旭,李中錕,董婧,伍娟麗,孫長(zhǎng)虹. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2018(06)
[7]污水處理廠二級(jí)出水中混凝沉淀工藝的應(yīng)用[J]. 薛誠(chéng). 中國(guó)資源綜合利用. 2017(03)
[8]絮凝菌株Shinella sp.xn-1對(duì)銅綠微囊藻的絮凝效果[J]. 許艷婷,李祎,趙國(guó)威,王海磊,鄭天凌. 微生物學(xué)通報(bào). 2017(08)
[9]城市生活污水和生活垃圾滲濾液抗生素抗性基因污染的比較研究[J]. 黃福義,李虎,安新麗,歐陽緯瑩,蘇建強(qiáng). 環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[10]我國(guó)水資源現(xiàn)狀及其安全對(duì)策研究[J]. 楊博,南昊. 太原學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]三種預(yù)處理技術(shù)對(duì)超濾膜污染的影響及其機(jī)理研究[D]. 劉婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超濾組合工藝強(qiáng)化去除二級(jí)出水污染物的性能研究[D]. 陳楚曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]功能納米材料膜修飾及其對(duì)新興污染物抗性基因的強(qiáng)化去除[D]. 任少杰.山東大學(xué) 2018
[3]生物預(yù)處理/超濾組合工藝處理華南山區(qū)水庫水研究[D]. 王小波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]不同組合工藝深度處理污水廠二級(jí)出水的試驗(yàn)研究[D]. 康芳芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]哈爾濱市污水廠中抗生素抗性基因分布及強(qiáng)化去除研究[D]. 段然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]污水中抗生素抗性基因的深度凈化技術(shù)研究[D]. 莊耀.南京大學(xué) 2014
[7]再生水混凝機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 馬媛.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3045591
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ARGs在環(huán)境中的傳播途徑Fig.1-1WaysoftransmissionofARGsintheenvironment
應(yīng)用于廢水和飲用水處理的聚合氯化鋁(Poly aluminium chloride, PAC)和聚合硫酸鐵(Polymerized ferrous sulfate, PFS),對(duì)其進(jìn)行深度處理。研究了兩種混凝沉淀預(yù)處理下的組合工藝對(duì)ARGs和有機(jī)污染物的去除效能,并分析混凝沉淀預(yù)處理對(duì)膜污染的影響。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)通過檢測(cè)混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 組合工藝處理二級(jí)出水后 ARGs 的濃度,探究?jī)煞N組合工藝對(duì) ARGs 的去除效能,并對(duì)工藝膜出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),分析有機(jī)物去除對(duì) ARGs 的削減的影響。(2)通過比較 PAC 和 PFS 兩種混凝預(yù)處理中絮體尺寸、分形維數(shù)和電位的不同,并且對(duì)水樣中微生物豐度和群落結(jié)構(gòu)分布變化情況和游離態(tài)、細(xì)胞態(tài) ARGs 分布情況做分析以探究混凝沉淀過程對(duì) ARGs 的去除影響及機(jī)制。(3)研究在最佳混凝劑投加量下,對(duì)比直接 UF 和混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 對(duì)膜通量、膜污染阻力和膜污染指數(shù)的影響,并且采用膜表面形貌觀察、線性擬合和膜污染模型擬合的方法討論不同處理工藝造成不同程度膜污染的原因。本研究圍繞混凝沉淀-UF 組合工藝對(duì)二級(jí)出水中 ARGs 和有機(jī)污染物的去除及對(duì)膜污染機(jī)理展開研究,具體技術(shù)路線如圖 1-2 所示。
圖 2-1 超濾膜過濾裝置Fig.2-1 The device UF membrane filtration沉淀裝置究采用六聯(lián)攪拌機(jī)完成混凝沉淀試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)備為 ZR4-6 型,其購置業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司。確定混凝劑投加量試驗(yàn)時(shí),分別將 800mL 二 個(gè)燒杯中,將燒杯放于六聯(lián)攪拌器上,分別加入 PAC(投加量為 015、1.45 和 2.25mmol/L)和 PFS(投加量為 0.16、0.33、0.49、0.66l/L),其中,PAC 投加量以 Al 計(jì),PFS 投加量以 Fe 計(jì)。投加混凝in)2min,慢攪(40r/min)30min,靜置 1h 后取上清液測(cè)定濁度與 加量;進(jìn)行超濾膜過濾試驗(yàn)時(shí),選取適宜混凝劑投加量后,參照如上,然后取上清液經(jīng) 100K Da 超濾膜進(jìn)行過濾。項(xiàng)目及操作方法究中涉及的主要水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目有濁度、DOC、pH、UV254、可以表征肪酸的三維熒光光譜、在研究 PAC 和 PFS 混凝絮體對(duì)抗性基因影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位混凝/超濾處理回用水工藝研究[J]. 姜洪濤,葉元柳,吳義超,丁懷宇. 供水技術(shù). 2018(04)
[2]雙膜法在鹽堿地區(qū)再生水深度處理中的應(yīng)用[J]. 馬同宇,褚一威,陶君,馬帥. 中國(guó)給水排水. 2018(15)
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[4]淺析我國(guó)水資源現(xiàn)狀、問題及治理對(duì)策[J]. 郭妮娜. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(10)
[5]中國(guó)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的問題及解決對(duì)策[J]. 王京晶,蔣之宇,吳川東. 居舍. 2018(13)
[6]MBR-NF組合工藝用于再生水回用的試驗(yàn)研究[J]. 王永剛,王旭,李中錕,董婧,伍娟麗,孫長(zhǎng)虹. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2018(06)
[7]污水處理廠二級(jí)出水中混凝沉淀工藝的應(yīng)用[J]. 薛誠(chéng). 中國(guó)資源綜合利用. 2017(03)
[8]絮凝菌株Shinella sp.xn-1對(duì)銅綠微囊藻的絮凝效果[J]. 許艷婷,李祎,趙國(guó)威,王海磊,鄭天凌. 微生物學(xué)通報(bào). 2017(08)
[9]城市生活污水和生活垃圾滲濾液抗生素抗性基因污染的比較研究[J]. 黃福義,李虎,安新麗,歐陽緯瑩,蘇建強(qiáng). 環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[10]我國(guó)水資源現(xiàn)狀及其安全對(duì)策研究[J]. 楊博,南昊. 太原學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]三種預(yù)處理技術(shù)對(duì)超濾膜污染的影響及其機(jī)理研究[D]. 劉婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超濾組合工藝強(qiáng)化去除二級(jí)出水污染物的性能研究[D]. 陳楚曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]功能納米材料膜修飾及其對(duì)新興污染物抗性基因的強(qiáng)化去除[D]. 任少杰.山東大學(xué) 2018
[3]生物預(yù)處理/超濾組合工藝處理華南山區(qū)水庫水研究[D]. 王小波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]不同組合工藝深度處理污水廠二級(jí)出水的試驗(yàn)研究[D]. 康芳芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]哈爾濱市污水廠中抗生素抗性基因分布及強(qiáng)化去除研究[D]. 段然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]污水中抗生素抗性基因的深度凈化技術(shù)研究[D]. 莊耀.南京大學(xué) 2014
[7]再生水混凝機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 馬媛.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3045591
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