治理黑臭水体的关键之一就是去除黑臭水体中的抗生素。黑臭水体中抗生素的严重污染已不再是某个区域的问题,而是很多地区面临的共同威胁。由于生活、医疗及养殖业中抗生素的大量使用,导致黑臭水体中的抗生素治理工作任务繁重。目前,用于处理黑臭水体中抗生素的主要方法有污泥消化处理法、生物法等常规方法以及更加先进的膜处理工艺、超声降解法等,在去除常见污染物如化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、生物需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)、氨氮(ammonia nitrogen content index,NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)、总氮(totalnitrogen,TN)等的同时,去除抗生素。常用的物理法、化学法以及生物法都具有一定的缺点和局限性,单一处理抗生素的方法效果有限,优化和改进抗生素处理工艺也将是重要研究内容。本课题研究针对黑臭水体中抗生素污染日益突出的问题,参考国内外相关文献,概述了黑臭水体中抗生素的主要来源、迁移途径和污染危害;比较分析了现有水环境抗生素处理技术的优缺点。本研究所选用的膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)的核心为浸没式超滤膜,这种新型的污水处理技术是把膜分离技术和生物处理技术的有机结合,被叫做膜分离活性污泥处理技术。活性污泥与大分子的有机物等物质被膜生物反应器截留在反应池中,掌握水力停留时间与污泥停留时间,被截留的不易降解的物质在反应器中得到反应、降解。本课题选取较为常用的四种抗生素作为目标检测物,通过检测黑臭水体水质特点,人工模拟实验用水,同时设立两组反应装置反应器1和反应器2,在保证运行条件一致的实验前提下,模拟本实验2个反应器中进水水质分别为低COD(300mg/L)和高COD浓度(600mg/L),设定30d为一个阶段,逐渐提高进水中所加抗生素的浓度。采用超声萃取、固相萃取和超高效液相-质谱-质谱相结合的检测方法,考察抗生素浓度和种类对MBR运行的影响以及抗生素的去除效果。实验结果表明,在含有典型抗生素的黑臭水体污水中,MBR去除常规检测物主要靠活性污泥的生物降解途径来实现,去除抗生素多数要靠膜分离,而生物降解和活性污泥的吸附是有限的。红霉素(erythromycin,ERY)和四环素(tetracyclines,TC)的去除率所受有机物浓度变化影响不大,磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)的去除率在高浓度有机物环境下稍有下降,诺氟沙星(norfloxacin,NOR)的去除率在高浓度有机物环境下较高。ERY具有一定水解作用,受抗生素浓度影响较小;SMX受到高浓度抗生素影响去除率有所下降后逐渐适应并维持高去除率;NOR主要以活性污泥的吸附作用为主,主要存留在污泥中;TC主要以水解和污泥吸附为主,受抗生素浓度变化影响不大。在超滤膜组件被污染后的化学清洗过程研究中,采用不可逆阻力的去除率表征超滤膜的化学清洗效率,利用响应面模型考察了次氯酸钠浓度、柠檬酸浓度以及化学清洗时间三个因素的影响,并讨论了影响因素组合的交互作用,对化学清洗过程进行优化。对化学清洗效果产生强烈效果的是次氯酸钠浓度和清洗时间的交互作用,二者与化学清洗效率成正相关性。为使清洗效率和膜的寿命同时达到最佳效果,根据模型分析选出较为经济的组合方案。为MBR一体化工艺在净化处理黑臭水体应用提供理论依据,对选择净水工艺、提高废水处理效能等具有重要的参考价值。