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厌氧处理中抗生素残留抑制因子的控制研究

作　者: 朱晓磊
导　师: 王路光；李占臣
学　校: 河北大学
专　业: 应用化学
关键词: 抗生素残留青霉素土霉素厌氧微生物
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

厌氧生化处理是目前废水处理的主体工艺。制药废水中存在的大量毒性物质会抑制厌氧微生物的生化活性,抗生素残留就是其中之一。本文针对青霉素和土霉素开展研究,确定其残留浓度、抑制水平及消除方法,主要研究成果如下：(1)本试验建立了SPE-HPLC-MS测定废水中青霉素残留浓度的方法,其加标回收率为64.9～76.3%,青霉素G的检出限为5μg·L-1；建立了SPE-HPLC测定废水中土霉素残留浓度的方法,其加标回收率为87-115%,土霉素的检测限为2.8 mg·L-1。结果表明,制药废水中青霉素残留浓度约为0.371 mg·L-1,土霉素残留浓度约为1122mg·L-1。(2)厌氧生化毒性试验结果表明两种抗生素对厌氧微生物均有抑制作用,抑制程度与抗生素浓度有关：当青霉素浓度低于10mg·L-1时对厌氧生化活性抑制作用较小,高浓度的青霉素会产生中度抑制；当土霉素浓度大于200 mg·L-1时,会对厌氧微生物活性产生中度抑制,而当土霉素浓度大于800 mg·L-1时,会产生重度抑制。颗粒污泥扫描电镜结果表明低浓度的青霉素对微生物影响较小,高浓度的青霉素则会刺激菌体产生大量的分泌物,而土霉素对颗粒污泥内的各类微生物均有不同程度的毒害作用,过高浓度的土霉素将会导致微生物大量死亡或进入休眠期。在实际废水中只存在微量的青霉素残留,对厌氧生化抑制程度低,可不必采取附加措施,而土霉素残留量很高,需采取措施控制土霉素浓度低于200 mg·L-(3)正交试验结果表明,Fenton试剂降解土霉素的影响因素顺序为：H202投加量>H2O2/Fe2+>初始pH值>反应时间。在pH值为4、H2O2投加量为1.0 mL·L-1,H2O2/Fe2+投加比为20：1的条件下,反应30min,配水中土霉素去除率达到90%以上。采用C102降解土霉素的影响因素顺序为：C102投加量>反应时间>初始pH值。当pH值为4、ClO2投加量为200 mg·L-1,反应30 min时,配水中土霉素去除率达到96%。(4)Fenton试剂处理土霉素母液废水的最佳处理条件为每L废水中FeSO4·7H2O加入量0.5g,30%H2O2投加量为0.14L,反应30min后土霉素可降低为185mg·L-1;ClO2处理土霉素母液废水最佳处理条件为每L废水中ClO2投加量300 mg,反应30min后残留土霉素为163 mg·L-1,在此操作条件下,土霉素对厌氧微生物的抑制性得到有效降低。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-22
  1.1 抗生素概述  11-12
    1.1.1 抗生素的定义  11
    1.1.2 抗生素的分类  11
    1.1.3 抗生素生产现状  11-12
  1.2 抗生素生产废水来源、水质特点及处理工艺概述  12-17
    1.2.1 抗生素生产废水来源  12-13
    1.2.2 抗生素废水水质特征  13-14
    1.2.3 抗生素废水处理工艺  14-16
    1.2.4 我国制药行业水污染现状  16-17
  1.3 抗生素残留对废水处理及环境生物的危害性  17-20
    1.3.1 抗生素残留检测方法研究  17
    1.3.2 抗生素残留在废水及环境水体中赋存状况  17-18
    1.3.3 抗生素残留对水处理及环境生物的危害  18-19
    1.3.4 抗生素残留降解技术的研究进展  19-20
  1.4 研究意义与研究内容  20-22
    1.4.1 研究意义  20
    1.4.2 研究内容  20-22
第二章废水中抗生素残留的检测方法  22-33
  2.1 青霉素残留检测方法  22-29
    2.1.1 仪器与试剂  22-23
    2.1.2 检测条件优化  23-28
    2.1.3 标准系列测定  28
    2.1.4 精密度及回收率试验  28-29
    2.1.5 青霉素废水检测试验  29
  2.2 土霉素残留检测方法  29-32
    2.2.1 仪器与试剂  30
    2.2.2 检测条件优化  30-31
    2.2.3 标准系列测定  31
    2.2.4 精密度及回收率试验  31-32
    2.2.5 土霉素废水检测试验  32
  2.3 小结  32-33
第三章抗生素厌氧毒性试验  33-44
  3.1 绪论  33-35
    3.1.1 厌氧生物降解性的测试  33-34
    3.1.2 厌氧微生物毒性试验  34-35
  3.2 试验材料及方法  35-36
    3.2.1 试验装置  35-36
    3.2.2 试验材料及试剂  36
    3.2.3 试验内容  36
    3.2.4 分析方法  36
  3.3 试验结果与分析  36-42
    3.3.1 厌氧生物降解性  36-37
    3.3.2 产气量变化  37-39
    3.3.3 产甲烷毒性试验  39-40
    3.3.4 颗粒污泥电镜扫描结果  40-42
  3.4 小结  42-44
第四章抗生素残留降解试验  44-58
  4.1 Fenton试剂降解土霉素试验  44-51
    4.1.1 试验材料与方法  45-46
    4.1.2 结果与讨论  46-49
    4.1.3 产物分析  49-51
    4.1.4 小结  51
  4.2 ClO_2降解土霉素试验  51-58
    4.2.1 试验材料与方法  52-53
    4.2.2 结果与讨论  53-55
    4.2.3 产物分析  55-57
    4.2.4 小结  57-58
第五章实际废水处理与生物验证试验  58-62
  5.1 Fenton试剂处理土霉素生产废水  58-59
  5.2 ClO_2处理土霉素生产废水  59
  5.3 厌氧可生化性验证试验  59-61
    5.3.1 试验装置及检测方法  59
    5.3.2 试验内容  59-60
    5.3.3 试验结果及分析  60-61
  5.4 小结  61-62
第六章结论及建议  62-64
  6.1 结论  62-63
  6.2 存在的问题与建议  63-64
参考文献  64-68
硕士期间发表和待发的学术论文  68-69
致谢  69

厌氧处理中抗生素残留抑制因子的控制研究

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