CW-MFC污水处理中抗生素去除并同步抑制甲烷排放的研究

发布时间：2021-01-14 01:20

　　抗生素作为抗病原细菌的药物,在人和动物疾病的预防治疗等方面发挥着重要作用。多数抗生素在人和动物体内都不能够被完全代谢,会以原形和活性代谢产物的形式排到体外,并经不同途径进入水体环境。人工湿地生态处理技术以投资低,管理简便等优势得到广泛应用,但其对部分抗生素的去除性能较差,并且存在排放温室气体甲烷的环境风险。近年来,微生物燃料电池（MFC）技术得到广泛关注,本研究充分利用人工湿地（CW）天然的氧化还原梯度和其对难降解有机物净化潜能,将微生物燃料电池系统与人工湿地耦合,于垂直流人工湿地中构建了多组以石墨为阴阳极填料的微生物燃料电池型人工湿地（CW-MFC）系统,研究了MFC在增强人工湿地抗生素去除效能并减少其甲烷排放方面的作用。文中分析了各组装置在处理含磺胺嘧啶和环丙沙星两种抗生素人工模拟废水时的运行性能,并通过不同CW-MFC系统间的对比,探讨了各因素对抗生素去除和甲烷排放的影响;此外,还构建了以天然锰矿石为阴阳极填料的CW-MFC系统,考察了天然锰矿石对甲烷排放的削减作用,初步分析了各过程的相关机理。主要研究结论如下:构建了3组CW-MFC系统和2组CW系统,3组CW-MFC系统分别为... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CW-MFC装置示意图

气袋 2. 菖蒲 3. 集气罩 4. 气体采样口 5. 阴极层 6. 出水槽 7. 中间层 8.阳极层 9. 出水管11. 承托层 12. 钛导线 13. 外接电阻 14. 1#出水口 15. 2#出水口 16. 3#出水口 17. 4#出水口水板 19. 圆锥形布水器 20. 进水管 21. 蠕动泵 22. 进水箱图 2-1 CW-MFC 装置示意图Fig. 2-1 Schematic diagram of CW-MFC

ow为-0.09，在水中溶解度约为77mg/L。 化学结构式如图2-3所示。本实验所用磺胺嘧啶购于阿拉丁试剂（上海）有限公司。SDZ和CPFX是水体中两种常见抗生素污染物。图 2-3 磺胺嘧啶化学结构式Fig. 2-3 Chemical structure formula of SDZ2.3 水质分析方法化学需氧量(Chemical oxygen demand, COD) 浓度采用重铬酸钾法[104]测定，COD 去除率计算公式为：R = [(COD COD )/COD ] × 100% (2-1)式中的 RCOD表示 COD 去除率，CODin表示 CW-MFC 进水的 COD 浓度，CODeff表示 CW-MFC 系统中相应采样口的出水 COD 浓度。COD 浓度的单位为 mg/L。本实验中涉及的其他物理化学指标的测试方法主要参照《水和废水监测分析方法（第四版）》[105]，指标去除率可以根据化学需氧量的计算过程类比。各指标的具体测试方法见表 2-3。表 2-3 各指标测试方法Table 2-3 Test methods for different indexs测试指标 测试方法COD 重铬酸钾法NH4+-N 纳氏试剂分光光度法NO3--N 紫外分光光度法Zn2+/ Mn2+原子吸收法


本文编号：2975921