厌氧、缺氧与好氧污泥对土霉素的吸附研究

第36卷第5期662010年5月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol-36NO．5May，2010厌氧、缺氧与好氧污泥对土霉素的吸附研究杨煜东，陈东辉，陈亮，黄满红(东华人学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：采用活性污泥灭活吸附，考察了吸附平衡时间和pH对吸附的影响。在20℃下建立了Freundlich和Langmuir吸附等温线，考察了多糖类和蛋白质对3种失活污泥吸附土霉素的影响。结果表明，3种失活污泥对土霉素的吸附都在30rain以内达到平衡；pH在841O范围内3种失活污泥对土霉素的吸附率降低，pH大于lO时，土霉素转化为其它物质；多糖类和蛋白质都对土霉素的吸附产生抑制作用，糖类的抑制作用明显，而蛋白质的抑制作用较弱。关键词：土霉素；好氧污泥；缺氧污泥；厌氧污泥；吸附中圈分类号：X787文献标识鸸：A文章编号：1000—3770(2010)05—0066—004药品和个人护理用品(PPCPs)是近年来引起广泛关注的一类新型有机微量污染物⋯。抗生素是最常见的PPCPs主要种类之一，大部分抗生素在使川时不能被完全吸收而大量进入环境，经不同途径对上壤和水体造成污染『2l。目前，多数污水处理站不能对抗生素彻底去除，越来越多的研究检测到环境水体中存在浓度级别为ng·g。。～mg·L。的抗牛素。我国是抗生素的生产和使用的大国，滥用情况严重【。在农用抗生素中，土霉素等四环素类抗牛素是应用最广泛、使用量最大的一类抗生素。四环素类水溶性较好，在体内代谢后大部分以原形排出，在环境中不易生物降解，容易在水环境中蓄积，牛态毒理效应巨大[9-。因此，作为土霉素进入环境的一种主要途径一城市污水处理厂出水，对其污水处理过程中的土霉素去除机理的研究对这类环境微量污染物的减量化具有重要意义。1试验部分1．1试验配水土霉素(OTC，≥99％)，其它化学药品为分析纯。试验采用人工配水，葡萄糖为碳源，脲素或NaNO为氮源，加入适量的Mg、Ca、P、Fe等营养物质后用自来水稀释配制，水质指标：COD为400rag·L一左右，总氮质量浓度为40mg·’左右，总磷质量浓度为6mg·L左右。1．2活性污泥活性污泥取自上海市某污水处理厂污泥回流池，存3个有效容积为】6L的反应器里进行驯化。反应器．配有搅拌器，置于25~28℃的恒温室内，中速搅拌，运行方式为间歇式，以脲素为氮源培养好氧、厌氧活性污泥；以NaNO为氮源培养缺氧活性污泥。经过45d的驯化，污泥达到了较稳定的性能与去除率。好氧活性污泥的沉降指数(SVI)约105mL·’，混合液悬浮固体质量浓度(MLSS)约为3000mg·Lt，挥发性悬浮固体质量浓度(VSS)为2300mg·L一，系统对COD、TN的去除率分别为85％～90％与88％～90％；厌氧活性污泥的SVI约为l10mL·g。。，MLSS约为3l00mg·L～，VSS为2500mg·L～，系统对coD、TN的去除率分别为6O％～70％与8O％～85％；缺氧活性污泥的SVI约100mL·g-i,MLSS约为3000mg·L一，VSS为2400mg·L～，系统对COD、TN的去除率分别为75％~80％与85％~90％。用0．9％的生理盐水清洗活性污泥数次后进行活性污泥降解试验。此外清洗后的污泥存121℃下灭活30rain后用作灭活污泥的吸附试验。，l_3吸附试验吸附试验在DKY一Ⅱ恒温调速回转式摇床里进行。摇床转速设定为125r·min一，控制一定温度，采用系列300mL锥形瓶进行摇瓶试验，每瓶含200收稿日期：2009．07—28基金项目：上海市重点学科建设项目(B604)；上海市科委项(09230500200)；尔华人学校基金项目(1】3．10—0044018)：东华大学环境科学工程学院重点学科建殴开放课题基金作者简介：杨煜东(1984-)，男，硕J研究乍，研究方向为水污染控制；E-mail：yueyeyouyou@yahoo．corn．cn杨煜东等，厌氧、缺氰好氧污泥对土霉素的吸附研究67mL污泥质量浓度为3000mg·L。的污泥。加土霉素于失活污泥L}J使其十霉素初始质量浓度分别为5、7．5、10、15、30g·L～。吸附结束后样品离心，水样保存于预先水、丙酮清洗过的500mL具塞棕色玻璃瓶l_}J，4℃以下暗处保存。加不l刊浓度的土霉素到清洗过的活性污泥中进行活性污泥吸附试验，吸附结束后样品离心，取上清液微滤膜过滤后高效液相色谱检测。1．4分析方法土霉素的提取：水样的过滤和分离：准确量取水样100mL，用0．45m的微孔滤膜过滤除去悬浮颗粒和微牛物，避免剧相萃取柱阻塞。固相萃取柱预先依次用3mL甲醇、3mL丙酮和3mL超纯水活化，然后将水样减压通过固相萃取柱，流速3mL-min～，弃去流液。持续减压至小柱内