【摘要】： 厭氧消化技術被廣泛應用于豬場廢水處理工程中,但廢水中所含的抗生素和重金屬等特殊污染物會對廢水的厭氧消化產(chǎn)生自抑制作用,影響工程穩(wěn)定運行。為了探明抗生素和重金屬的抑制狀況,消除抑制物對厭氧消化的影響,以發(fā)光細菌毒性試驗和厭氧消化抑制試驗為基礎,系統(tǒng)研究了抗生素和重金屬的獨立抑制、聯(lián)合抑制、蓄積抑制等,提出了“識別篩選-重點清除”調控對策。主要成果如下: (1)研究了豬場廢水的綜合毒性。水質分析表明豬場廢水中含有抗生素阿莫西林、氟苯尼考、金霉素、磺胺二甲氧,同時含有重金屬銅、鋅、鉻等毒性成分。發(fā)光細菌法測定表明,豬場廢水的毒性相當于18.2mg/L氯化汞。厭氧消化抑制試驗表明豬場廢水具有較強的自抑制作用。以氯化汞半抑制濃度為指標,抗生素和重金屬對豬場廢水毒性的貢獻率分別為31%和23%。 (2)研究了抗生素的抑制效應。發(fā)光細菌毒性試驗表明,豬場廢水中常見的幾種抗生素均具毒性,其毒性強弱依次為金霉素、氟苯尼考、阿莫西林、磺胺二甲氧,IC_(50)值分別為1.17mg/L、15.45mg/L、78.62mg/L、83.00mg/L;抗生素各水平組合對發(fā)光細菌均具有毒性,相對發(fā)光度抑制率為12.1%～79.5%,聯(lián)合毒性表現(xiàn)為相加或拮抗作用;厭氧消化試驗表明,所試抗生素對厭氧消化均具有抑制作用,抑制強弱順序與發(fā)光細菌試驗法所得的毒性強弱順序相同;以蔗糖、丁酸鹽和乙酸鹽為基質厭氧消化試驗表明,金霉素和阿莫西林對水解發(fā)酵和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸的抑制效應強于產(chǎn)甲烷。 (3)研究了重金屬的抑制效應。發(fā)光細菌毒性試驗表明,豬場廢水中常見的幾種重金屬均具毒性,其毒性強弱依次為Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ),IC_(50)值分別為0.68mg/L、1.18mg/L、11.32mg/L;重金屬離子各水平組合均具毒性,相對發(fā)光度抑制率為41.40%～93.0%,聯(lián)合毒性表現(xiàn)為相加或拮抗作用;厭氧消化試驗表明,所試三種重金屬離子對厭氧消化均具有抑制效應,抑制強弱順序與發(fā)光細菌試驗法所得的毒性強弱順序相同;以蔗糖、丁酸鹽和乙酸鹽為基質厭氧消化試驗表明,三種重金屬離子對水解發(fā)酵和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸的抑制作用均強于產(chǎn)甲烷。 (4)研究了抗生素和重金屬的聯(lián)合抑制效應。發(fā)光細菌毒性試驗和厭氧消化抑制試驗表明,抗生素和重金屬的聯(lián)合均具有抑制效應,對發(fā)光細菌發(fā)光強度的抑制率為44%～100%,對厭氧消化累積產(chǎn)甲烷量抑制率為27.88%～83.65%,三種抑制劑的聯(lián)合毒性表現(xiàn)為相加和拮抗作用。 (5)提出了“識別篩選-重點清除”調控對策,并進行了驗證。經(jīng)正交試驗,識別篩選出豬場廢水中的主要抑制因子有金霉素、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ),采用預處理重點清除后,其抑制物濃度為8.0mg/L、1.0mg/L和1.2mg/L;經(jīng)預處理后豬場廢水的厭氧消化效率提高,穩(wěn)定性增強,該對策可用于指導工程實踐。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：X703

【引證文獻】

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本文編號：2596520