混凝沉淀—超滤对二级出水中抗性基因去除效能及膜污染控制研究
发布时间：2021-02-22 06:32
抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）是一种新兴的非常规环境污染物,在污水处理系统出水中被大量检出,对人类健康和生态安全造成潜在的威胁。超滤（ultrafiltration,UF）技术在再生水处理的实际工程中得到广泛应用,混凝沉淀预处理可以有效控制膜污染并提高膜出水水质。因此本研究以超滤为基础,采用聚合氯化铝（Poly aluminium chloride,PAC）和聚合硫酸铁（Polymerized ferrous sulfate,PFS）两种混凝剂做预处理,探究混凝（PAC/PFS）沉淀-UF两种组合工艺对6种ARGs（tetA、tetC、tetG、tetX、sulⅠ、sulⅡ）和有机物的去除效能,并讨论混凝沉淀预处理对组合工艺去除抗性基因的影响,分析两种组合工艺对膜污染的影响。混凝剂PAC和PFS投加量分别为0.85mmol/L（以铝计）和0.50mmol/L（以铁计）时,混凝（PAC/PFS）沉淀-UF两种组合工艺较直接UF对ARGs去除率约提高83%,去除量约为3-log左右,其中混凝（PAC）沉淀-UF去除效果更优。两种组合工艺对...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ARGs在环境中的传播途径Fig.1-1WaysoftransmissionofARGsintheenvironment
应用于废水和饮用水处理的聚合氯化铝（Poly aluminium chloride, PAC）和聚合硫酸铁（Polymerized ferrous sulfate, PFS），对其进行深度处理。研究了两种混凝沉淀预处理下的组合工艺对ARGs和有机污染物的去除效能，并分析混凝沉淀预处理对膜污染的影响。主要研究内容包括：（1）通过检测混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 组合工艺处理二级出水后 ARGs 的浓度，探究两种组合工艺对 ARGs 的去除效能，并对工艺膜出水水质进行检测，分析有机物去除对 ARGs 的削减的影响。（2）通过比较 PAC 和 PFS 两种混凝预处理中絮体尺寸、分形维数和电位的不同，并且对水样中微生物丰度和群落结构分布变化情况和游离态、细胞态 ARGs 分布情况做分析以探究混凝沉淀过程对 ARGs 的去除影响及机制。（3）研究在最佳混凝剂投加量下，对比直接 UF 和混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 对膜通量、膜污染阻力和膜污染指数的影响，并且采用膜表面形貌观察、线性拟合和膜污染模型拟合的方法讨论不同处理工艺造成不同程度膜污染的原因。本研究围绕混凝沉淀-UF 组合工艺对二级出水中 ARGs 和有机污染物的去除及对膜污染机理展开研究，具体技术路线如图 1-2 所示。
图 2-1 超滤膜过滤装置Fig.2-1 The device UF membrane filtration沉淀装置究采用六联搅拌机完成混凝沉淀试验，试验设备为 ZR4-6 型，其购置业技术发展有限公司。确定混凝剂投加量试验时，分别将 800mL 二 个烧杯中，将烧杯放于六联搅拌器上，分别加入 PAC（投加量为 015、1.45 和 2.25mmol/L）和 PFS（投加量为 0.16、0.33、0.49、0.66l/L），其中，PAC 投加量以 Al 计，PFS 投加量以 Fe 计。投加混凝in）2min，慢搅（40r/min）30min，静置 1h 后取上清液测定浊度与 加量；进行超滤膜过滤试验时，选取适宜混凝剂投加量后，参照如上，然后取上清液经 100K Da 超滤膜进行过滤。项目及操作方法究中涉及的主要水质检测项目有浊度、DOC、pH、UV254、可以表征肪酸的三维荧光光谱、在研究 PAC 和 PFS 混凝絮体对抗性基因影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位混凝/超滤处理回用水工艺研究[J]. 姜洪涛,叶元柳,吴义超,丁怀宇. 供水技术. 2018(04)
[2]双膜法在盐碱地区再生水深度处理中的应用[J]. 马同宇,褚一威,陶君,马帅. 中国给水排水. 2018(15)
[3]Water pollution footprints induced by industrial import and export in China[J]. Yutao Lei,Li Su,Menglin Zheng. Chinese Journal of Population,Resources and Environment. 2018(02)
[4]浅析我国水资源现状、问题及治理对策[J]. 郭妮娜. 安徽农学通报. 2018(10)
[5]中国水资源开发利用现状的问题及解决对策[J]. 王京晶,蒋之宇,吴川东. 居舍. 2018(13)
[6]MBR-NF组合工艺用于再生水回用的试验研究[J]. 王永刚,王旭,李中锟,董婧,伍娟丽,孙长虹. 干旱区资源与环境. 2018(06)
[7]污水处理厂二级出水中混凝沉淀工艺的应用[J]. 薛诚. 中国资源综合利用. 2017(03)
[8]絮凝菌株Shinella sp.xn-1对铜绿微囊藻的絮凝效果[J]. 许艳婷,李祎,赵国威,王海磊,郑天凌. 微生物学通报. 2017(08)
[9]城市生活污水和生活垃圾渗滤液抗生素抗性基因污染的比较研究[J]. 黄福义,李虎,安新丽,欧阳纬莹,苏建强. 环境科学. 2016(10)
[10]我国水资源现状及其安全对策研究[J]. 杨博,南昊. 太原学院学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]三种预处理技术对超滤膜污染的影响及其机理研究[D]. 刘婷.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]超滤组合工艺强化去除二级出水污染物的性能研究[D]. 陈楚晓.哈尔滨工业大学 2018
[2]功能纳米材料膜修饰及其对新兴污染物抗性基因的强化去除[D]. 任少杰.山东大学 2018
[3]生物预处理/超滤组合工艺处理华南山区水库水研究[D]. 王小波.哈尔滨工业大学 2017
[4]不同组合工艺深度处理污水厂二级出水的试验研究[D]. 康芳芳.哈尔滨工业大学 2016
[5]哈尔滨市污水厂中抗生素抗性基因分布及强化去除研究[D]. 段然.哈尔滨工业大学 2014
[6]污水中抗生素抗性基因的深度净化技术研究[D]. 庄耀.南京大学 2014
[7]再生水混凝机理试验研究[D]. 马媛.天津大学 2014
本文编号：3045591
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ARGs在环境中的传播途径Fig.1-1WaysoftransmissionofARGsintheenvironment
应用于废水和饮用水处理的聚合氯化铝（Poly aluminium chloride, PAC）和聚合硫酸铁（Polymerized ferrous sulfate, PFS），对其进行深度处理。研究了两种混凝沉淀预处理下的组合工艺对ARGs和有机污染物的去除效能，并分析混凝沉淀预处理对膜污染的影响。主要研究内容包括：（1）通过检测混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 组合工艺处理二级出水后 ARGs 的浓度，探究两种组合工艺对 ARGs 的去除效能，并对工艺膜出水水质进行检测，分析有机物去除对 ARGs 的削减的影响。（2）通过比较 PAC 和 PFS 两种混凝预处理中絮体尺寸、分形维数和电位的不同，并且对水样中微生物丰度和群落结构分布变化情况和游离态、细胞态 ARGs 分布情况做分析以探究混凝沉淀过程对 ARGs 的去除影响及机制。（3）研究在最佳混凝剂投加量下，对比直接 UF 和混凝(PAC/PFS)沉淀-UF 对膜通量、膜污染阻力和膜污染指数的影响，并且采用膜表面形貌观察、线性拟合和膜污染模型拟合的方法讨论不同处理工艺造成不同程度膜污染的原因。本研究围绕混凝沉淀-UF 组合工艺对二级出水中 ARGs 和有机污染物的去除及对膜污染机理展开研究，具体技术路线如图 1-2 所示。
图 2-1 超滤膜过滤装置Fig.2-1 The device UF membrane filtration沉淀装置究采用六联搅拌机完成混凝沉淀试验，试验设备为 ZR4-6 型，其购置业技术发展有限公司。确定混凝剂投加量试验时，分别将 800mL 二 个烧杯中，将烧杯放于六联搅拌器上，分别加入 PAC（投加量为 015、1.45 和 2.25mmol/L）和 PFS（投加量为 0.16、0.33、0.49、0.66l/L），其中，PAC 投加量以 Al 计，PFS 投加量以 Fe 计。投加混凝in）2min，慢搅（40r/min）30min，静置 1h 后取上清液测定浊度与 加量；进行超滤膜过滤试验时，选取适宜混凝剂投加量后，参照如上，然后取上清液经 100K Da 超滤膜进行过滤。项目及操作方法究中涉及的主要水质检测项目有浊度、DOC、pH、UV254、可以表征肪酸的三维荧光光谱、在研究 PAC 和 PFS 混凝絮体对抗性基因影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位混凝/超滤处理回用水工艺研究[J]. 姜洪涛,叶元柳,吴义超,丁怀宇. 供水技术. 2018(04)
[2]双膜法在盐碱地区再生水深度处理中的应用[J]. 马同宇,褚一威,陶君,马帅. 中国给水排水. 2018(15)
[3]Water pollution footprints induced by industrial import and export in China[J]. Yutao Lei,Li Su,Menglin Zheng. Chinese Journal of Population,Resources and Environment. 2018(02)
[4]浅析我国水资源现状、问题及治理对策[J]. 郭妮娜. 安徽农学通报. 2018(10)
[5]中国水资源开发利用现状的问题及解决对策[J]. 王京晶,蒋之宇,吴川东. 居舍. 2018(13)
[6]MBR-NF组合工艺用于再生水回用的试验研究[J]. 王永刚,王旭,李中锟,董婧,伍娟丽,孙长虹. 干旱区资源与环境. 2018(06)
[7]污水处理厂二级出水中混凝沉淀工艺的应用[J]. 薛诚. 中国资源综合利用. 2017(03)
[8]絮凝菌株Shinella sp.xn-1对铜绿微囊藻的絮凝效果[J]. 许艳婷,李祎,赵国威,王海磊,郑天凌. 微生物学通报. 2017(08)
[9]城市生活污水和生活垃圾渗滤液抗生素抗性基因污染的比较研究[J]. 黄福义,李虎,安新丽,欧阳纬莹,苏建强. 环境科学. 2016(10)
[10]我国水资源现状及其安全对策研究[J]. 杨博,南昊. 太原学院学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]三种预处理技术对超滤膜污染的影响及其机理研究[D]. 刘婷.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]超滤组合工艺强化去除二级出水污染物的性能研究[D]. 陈楚晓.哈尔滨工业大学 2018
[2]功能纳米材料膜修饰及其对新兴污染物抗性基因的强化去除[D]. 任少杰.山东大学 2018
[3]生物预处理/超滤组合工艺处理华南山区水库水研究[D]. 王小波.哈尔滨工业大学 2017
[4]不同组合工艺深度处理污水厂二级出水的试验研究[D]. 康芳芳.哈尔滨工业大学 2016
[5]哈尔滨市污水厂中抗生素抗性基因分布及强化去除研究[D]. 段然.哈尔滨工业大学 2014
[6]污水中抗生素抗性基因的深度净化技术研究[D]. 庄耀.南京大学 2014
[7]再生水混凝机理试验研究[D]. 马媛.天津大学 2014
本文编号：3045591
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