生物電化學(xué)系統(tǒng)去除頭孢類抗生素的效果及生物群落演替分析.pdf

1、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)超級細菌。為了防止細菌耐藥性的進一步擴展，尋求高效去除抗生素工藝，掌握細菌耐藥性的變化規(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)30d后獲得，處理生活污水出水水

2、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1.8V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)活性污泥進行馴化，馴化期共100d。

3、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

4、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

5、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)