城镇污水处理厂尾水中抗生素去除影响因素

1.水力负荷

当水力负荷为2.0 m3/（m2·d）时，组合人工湿地对喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、磺胺类抗生素的去除率分别为61%～88%，68%～82%，63%～72%，-8%～28%；水力负荷为1.5m3/（m2·d）时，组合人工湿地对喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、磺胺类抗生素的去除率分别为65%～91%，38%～72%，67%～71%，-479%～-55%；水力负荷为1.0 m3/（m2·d）时，组合人工湿地对喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、磺胺类抗生素的去除率分别为60%～100%，63%～81%，58%～73%，-43%～9%；当水力负荷为0.5m3/（m2·d）时，组合人工湿地对喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、磺胺类的去除率分别为83%～100%，62%～71%，54%～68%，-266%～3%。

诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、氧氟沙星、四环素、氧四环素和红霉素在4种水力负荷下的去除效果均没有显著性差异（P＞0.05），表明水力负荷对其去除效果影响不大，吸附很可能是这些抗生素的一个主要去除途径。这与喹诺酮类和四环素类的强吸附性相一致，也与模拟小试的讨论结果相一致。而罗红霉素在水力负荷为1.5m3/（m2·d）时，去除效果明显低于其他3种水力负荷（P＜0.05），这可能是由此时的进水浓度较低所致。如表7-2所示，诺氟沙星和氧氟沙星的去除率与水力负荷呈显著负相关，其去除效果随着水力负荷的升高而降低。当水力负荷为1.5～2.0 m3/（m2·d）时，微生物对抗生素的降解随着水力负荷的降低而更为充分，但当水力负荷降低到1.5m3/（m2·d）后，组合人工湿地中微生物、抗生素、溶解氧与滤料的相互作用达到了平衡，抗生素的去除率逐渐趋于稳定。结合不同水力负荷下组合人工湿地对各抗生素的去除效果，本组合人工湿地的适宜水力负荷取1.0～1.5m3/（m2·d）。

表7-2　组合人工湿地中抗生素去除率与影响因素的相关性

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注：*为相关性显著（P＜0.05），**为相关性极显著（P＜0.01）。

2.水质参数

洛美沙星去除率与水温有显著负相关关系，随着水温的升高，其去除率降低。而诺氟沙星去除率与NH3-N去除率呈显著负相关，组合人工湿地对它的处理效果随着NH3-N去除率的升高而降低。此外，诺氟沙星和罗红霉素的去除率与CODCr的进水浓度和去除率呈显著负相关（P＜0.05）。随着CODCr的浓度增大、去除率升高，诺氟沙星和罗红霉素的去除率降低。CODCr浓度的增大使得更易被微生物利用的有机物增加，将优先被异养微生物降解，导致微生物对抗生素的同化作用减弱，抗生素的去除率随之降低。因此，原污水中CODCr浓度过高可能抑制抗生素的去除。控制原污水中易生物降解溶解性有机物的含量，可以增强组合人工湿地对抗生素的处理效果。