本文關(guān)鍵詞：典型抗生素及耐藥性在AAO-正滲透膜中的去除特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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)工藝和新型的正滲透(Forward Osmosis,FO)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(duì)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(duì)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(cè)序分析和熒光定量PCR技術(shù)分別測(cè)定了各池微生物群落特征和ARGs。SRT延長(zhǎng),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(shì)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(shì)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(shì)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(duì)aao系統(tǒng)二沉池出水中的抗生素和耐藥性的截留�？疾炝瞬煌橙∫喝苜|(zhì)、不同溶質(zhì)濃度和流速對(duì)抗生素的影響。在優(yōu)化條件下,使用fo膜對(duì)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(duì)tc和smz的截留:截留率大小均為naclmgso4c6h12o6。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(duì)tc和smz的截留率逐漸增加,cta-nw膜對(duì)tc和smz截留率先增加后略微減小。pro模式中:三種fo膜對(duì)tc和smz的截留率呈逐漸增加趨勢(shì)。流速從8cm?s-1到24cm?s-1時(shí),在fo模式下:三種fo膜對(duì)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(shì),但是cta-nw膜對(duì)tc和smz截留率呈先增后減趨勢(shì)。最佳運(yùn)行條件條件下,三種fo膜對(duì)tc和smz的最大截留率分別為96.88%(cta-es,pro)和96.38%(cta-es,pro)。三種fo膜對(duì)二沉池出水中arb截留率均達(dá)到90%以上。三種fo膜對(duì)tet(c)的截留效果最好,對(duì)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(duì)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)率均能達(dá)到90%,改性膜具有較更強(qiáng)的膜穩(wěn)定能力以及抗污染的能力。FO模式下,DA-CTA-ES膜對(duì)TC和SMZ,截留率分別為95.56%和94.92%。DA-TFC-ES膜對(duì)TC和SMZ的截留率分別為94.52%和92.43%。PRO模式下,DA-CTA-ES膜對(duì)TC和SMZ的截留率分別為96.86%和96.24%,DA-TFC-ES膜對(duì)TC和SMZ的截留率分別為95.92%和94.43%。與原膜相比,ARB截留率有所增長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：AAO工藝 正滲透 抗生素 耐藥菌 耐藥基因
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-14
• 1 緒論14-28
• 1.1 抗生素及其耐藥性的來源和污染現(xiàn)狀14-17
• 1.1.1 抗生素的分類14
• 1.1.2 環(huán)境中抗生素和抗生素耐藥性的來源14-16
• 1.1.3 環(huán)境中中抗生素污染現(xiàn)狀16-17
• 1.2 污水中抗生素的去除研究17-20
• 1.2.1 常規(guī)處理工藝對(duì)抗生素的去除17-18
• 1.2.2 深度處理技術(shù)對(duì)抗生素的去除18-19
• 1.2.3 水環(huán)境中抗生素耐藥性的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 正滲透膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用20-24
• 1.3.1 正滲透膜截留痕量有機(jī)物的機(jī)理21-23
• 1.3.2 正滲透膜的應(yīng)用23-24
• 1.4 正滲透膜分離技術(shù)研究展望24-26
• 1.5 技術(shù)路線26-27
• 1.6 主要內(nèi)容及意義27-28
• 1.6.1 研究?jī)?nèi)容27
• 1.6.2 研究意義27-28
• 2 實(shí)驗(yàn)材料和方法28-45
• 2.1 試驗(yàn)儀器和試劑28-31
• 2.1.1 試驗(yàn)儀器28-29
• 2.1.2 主要試劑和標(biāo)準(zhǔn)品29-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置31-32
• 2.3 正滲透膜及多巴胺改性正滲透膜的制備32-33
• 2.3.1 正滲透膜32-33
• 2.3.2 制備多巴胺改性正滲透膜33
• 2.4 正滲透實(shí)驗(yàn)基本步驟33-34
• 2.5 實(shí)驗(yàn)方法34-45
• 2.5.1 四環(huán)素和磺胺甲惡唑的測(cè)定34-37
• 2.5.2 耐藥菌的測(cè)定-平板涂布法37
• 2.5.3 宏基因組 16S DNA測(cè)序及熒光定量PCR與高通量測(cè)序37-41
• 2.5.5 正滲透膜水通量41
• 2.5.6 正滲透膜溶質(zhì)反混通量41-43
• 2.5.7 正滲透膜截留抗生素的計(jì)算43-44
• 2.5.8 正滲透膜親水性分析44
• 2.5.9 正滲透膜形貌分析44-45
• 3 AAO工藝去除抗生素及其系統(tǒng)中耐藥菌和耐藥基因分布特性45-67
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)45
• 3.2 SRT對(duì)常規(guī)指標(biāo)去除影響45-47
• 3.3 SRT對(duì)AAO系統(tǒng)去除TC和SMZ的影響47-48
• 3.3.1 SRT對(duì)TC去除率的影響47
• 3.3.2 SRT對(duì)TC和SMZ去除率的影響47-48
• 3.4 優(yōu)化SRT條件下AAO系統(tǒng)中各菌種濃度分布48-52
• 3.4.1 AAO2系統(tǒng)中TRB分布的特性48-49
• 3.4.2 AAO3系統(tǒng)中TRB和SRB分布的特性49-52
• 3.5 優(yōu)化SRT條件下AAO系統(tǒng)中物種多樣性52-58
• 3.5.1 AAO1系統(tǒng)各池微生物種類和Alpha多樣性52-54
• 3.5.2 AAO2系統(tǒng)各池微生物種類和Alpha多樣性54-56
• 3.5.3 AAO3系統(tǒng)各池微生物種類和Alpha多樣性56-57
• 3.5.4 AAO3 中 Alpha 多樣性57-58
• 3.6 不同AAO系統(tǒng)中各菌種群落對(duì)比58-62
• 3.7 耐藥基因分布的特性62-65
• 3.8 小結(jié)65-67
• 4 正滲透膜對(duì)AAO系統(tǒng)出水中抗生素和耐藥性的去除67-81
• 4.1 正滲透膜的基本性能67-70
• 4.2 正滲透膜對(duì)四環(huán)素和磺胺甲惡唑的截留70-74
• 4.2.1 不同汲取液溶質(zhì)對(duì)四環(huán)素和磺胺甲惡唑截留率的影響70-71
• 4.2.2 不同Na Cl濃度對(duì)四環(huán)素和磺胺甲惡唑截留率的影響71-73
• 4.2.3 不同流速對(duì)四環(huán)素和磺胺甲惡唑截留率的影響73-74
• 4.3 最佳條件下四環(huán)素和磺胺甲惡唑截留特點(diǎn)74-76
• 4.4 優(yōu)化條件下FO膜對(duì)TRB和SRB的去除76-78
• 4.5 正滲透膜對(duì)耐藥基因的截留78
• 4.6 小結(jié)78-81
• 5 正滲透膜表面改性及其對(duì)AAO出水中抗生素和耐藥性的去除81-95
• 5.1 多巴胺改性對(duì)膜接觸角的影響82
• 5.2 改性膜的性能表征82-84
• 5.2.1SEM圖82-83
• 5.2.2 AFM圖83-84
• 5.3 正滲透膜與改性FO膜不同污染物條件下的水通量變化84-88
• 5.4 污染膜的SEM圖88-91
• 5.5 各膜的清洗效率91-92
• 5.6 改性膜對(duì)二沉池出水中抗生素和耐藥菌的截留92-93
• 5.7 小結(jié)93-95
• 6 結(jié)論與建議95-98
• 6.1 結(jié)論95-97
• 6.2 建議97-98
• 參考文獻(xiàn)98-108
• 攻讀學(xué)位期間主要的學(xué)術(shù)成果108-109
• 致謝109

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李偉英;陸輝;李平波;石恬恬;;納濾膜和反滲透膜去除水中四環(huán)素的性能[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

2 肖斌;黃滿紅;陳亮;;活性污泥SBR系統(tǒng)對(duì)四環(huán)素耐藥菌和總四環(huán)素的去除特性[J];環(huán)境化學(xué);2012年12期

3 劉沖;黃滿紅;肖斌;;城市污水處理廠污水處理系統(tǒng)中四環(huán)素類藥物耐藥菌的分布特性研究[J];環(huán)境污染與防治;2012年12期

4 李松濤;;水體中抗生素類藥物污染的研究進(jìn)展[J];廣州環(huán)境科學(xué);2012年03期

5 尹春艷;駱永明;滕應(yīng);章海波;陳永山;趙永剛;;典型設(shè)施菜地土壤抗生素污染特征與積累規(guī)律研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年08期

6 楊程;郭勁松;Belinda S.M.Sturm;Rachael F.Lane;Craig D.Adams;Ray E.Carter;;不同污泥齡對(duì)活性污泥系統(tǒng)處理各種藥物的影響[J];中國(guó)給水排水;2012年13期

7 鄧艷芹;楊敏;張昱;李棟;劉苗苗;;土霉素生產(chǎn)廢水生物處理裝置中微生物群落結(jié)構(gòu)特征解析[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2012年06期

8 汪艷寧;盧廣寧;;UV/Fenton法降解四環(huán)素廢水的試驗(yàn)研究[J];天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

9 國(guó)彬;姚麗賢;劉忠珍;何兆桓;周昌敏;李國(guó)良;楊苞梅;黃連喜;;廣州市獸用抗生素的環(huán)境殘留研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

10 唐禮慶;何成達(dá);王惠民;周保昌;;四環(huán)素類制藥廢水厭氧生化預(yù)處理研究[J];安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

  本文關(guān)鍵詞：典型抗生素及耐藥性在AAO-正滲透膜中的去除特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：349396