间歇曝气式膜生物反应器对养猪沼液中兽用抗生素去除途径和特性的研究

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1、学校代码：10270分类号：X503学号：122200944上善冲说夫營硕士学位论文题目：间歇曝气式膜生物反应器对养猪沼液中兽用抗生素去除途径和特性的研究学院：生命与环境科学学院专业：环境科学研究方向：外源化学品控制研究生姓名-丁佳丽指导教师：文1丨锐.、张7l<明完成日期：2015月4月7日论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构己经发表或撰写过的研宂成果。其他同志对本研宄的启发和所做的贡献均己在论文中做了明确的声明并表示了谢意。作者

2、签名:J在研日期:？oil�J•二1论文使用授权声明本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名:J戊而导师签名，曰期：本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海师范大学硕（博）士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主席（工作单位、职称）：委员•就导师：；Jtj、-上海师范大学硕士学位论文摘要摘要兽用抗生素因其防病治病、促进生长的双重作用，广泛地应用

3、于规模化的畜牧养殖产业。但是，目前大量使用甚至滥用抗生素的现象十分严重，使得畜牧肉、蛋品中抗生素的残留含量超标。进入生物体内的抗生素只有30%~70%被利用，剩余的都随排泄物一起进入周边水体、土壤等环境介质。与其他污染物相比，抗生素的含量较低。但抗生素暴露时间持久、难生物降解的特性将使其持续对水体、土壤和生物产生潜在的环境风险。含有抗生素的废水通常使用活性碳吸附法、膜过滤法、普通活性污泥法（conventionalactivatedsludge,CAS）和膜生物法（membranebioreactor,MBR）等常规工艺处

4、理。活性碳法和膜过滤法不能真正分解环境中抗生素。普通活性污泥法对抗生素的去除效果一般。膜生物法是在生物处理的技术结合使用了膜分离技术，通过分开控制水力停留时间（hydraulicretentiontime,HRT）和污泥停留时间（sludgeresidencetime,SRT）可获得更长的污泥龄及保留世代菌，对抗生素有较好的去除效果。长三角下游地区是重要的生猪养殖基地，受到养殖业和上游排水的双重污染，导致水质很差。目前，我国尚缺少开展膜生物法对兽用抗生素去除效果的研究报道，也未见有抗生素去除途径的研究成果。本文以间歇式膜生

5、素反应器对养猪沼液中兽用抗生素的去除特性为研究目标，开展了以下工作：针对长江三角洲地区大型养猪场中常用的四类11种兽用抗生素（四环素类、磺胺类、喹诺酮类及大环内酯类），开发了同步废水和污泥中抗生素的固相萃取-高效液相色谱串联质谱方法（solidphaseextraction-highperformanceliquidchromatographyandmassspectrometry,SPE-HPLC-MS/MS）；采用间歇曝气式膜生物反应器（intermittentaerationmembranebioreactor,IA

6、MBR）来处理养猪沼液，并且比较在不同HRT、SRT和碳氮比的运行条件下，IAMBR对废水中抗生素的去除效果及污泥中的积累情况；通过质量衡算来阐明抗生素的主要去除途径和去除比例；使用摇瓶试验来分析受到抗生素污染的活性污泥在降解TOC、氨氮方面是否会存在影响。结果表明：优化后的SPE-HPLC/MS/MS方法检出限低、灵敏度高，能同步检出养猪沼液的水相、污泥相中的11种兽用抗生素；HRT通过改变有机物负荷成为影响水相中抗生素去除的主要因素，SRT、碳氮比不是水相中抗生素去除的重要影响因素。污泥中四环素类、磺胺类抗生素的积累浓

7、度随SRT的延长而增加，污泥中的抗生素含量与组成受进水影响较大；四环素类主要通过吸附和降解I摘要上海师范大学硕士学位论文去除、磺胺类抗生素的去除主要依靠降解；在目前抗生素污染程度下的活性污泥在降解TOC、氨氮方面没有明显的影响。关键词：兽用抗生素；高效液相色谱串联质谱；养猪沼液；膜生物反应器；污泥活性IIShanghaiNormalUniversityMasterofPhilosophyAbstractAbstractVeterinaryantibioticswerenotonlyhelpfultodiseasepreve

8、ntionandtreatmentbutalsohelpfultogrowth.Theywerewidelyusedinlargescaleandintensiveanimalhusbandryindustry.Atpresent,thephenomenonofabuseantibioticswasve