畜禽养殖废水处理过程中AMBR-MABR的运行与抗性基因的强化去除研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maryren
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畜禽养殖污染成为环境污染的重要污染源之一,国内环境介质中抗性基因污染问题也随之加剧,对环境生物、人类健康和社会经济存在大范围的潜在不利影响,基于此抗性基因污染已经被视为一种生态性问题。论文以实际畜禽养殖废水为研究对象,探讨了 AMBR-MABR耦合工艺(AMBR即厌氧迁移式污泥床反应器,MABR即膜曝气生物反应器)的操作参数对该废水常规指标去除效果的影响,确定了合适的操作参数,评价了其运行的稳定性。采用SO4-·对耦合工艺出水中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)强化去除,采用聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)和实时荧光定量 PCR 反应(Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)对抗生素抗性基因进行定性和定量检测。主要结果如下:AMBR-MABR耦合工艺处理畜禽养殖废水的研究表明,反应器适合处理CODCr在8000mg/L以下的废水,一般新鲜采集的畜禽养殖废水的CODCr值超出反应器的处理负荷,需要合理稀释才能采用AMBR-MABR耦合工艺进行处理。AMBR-MABR耦合工艺处理实际废水的最适宜条件为水力停留时间取24h,进水模式采用“8+4”模式,格室内温度维持在32土 1℃左右。此条件下,CODCr去除率可达70%~80%,出水pH值波动稳定在6.8~7.5之间。在优化操作参数条件下,当AMBR-MABR的进水CODCr为6480mg/L时,监测AMBR-MABR的运行稳定性。发现出水CODCr在1200~1900mg/L波动,其去除率保持在70%以上;出水总氮的含量在430~520mg/L波动,其平均去除率为37.9%。通过PCR方法,在畜禽养殖废水原水、AMBR-MABR耦合工艺出水以及SO4-·氧化后的AMBR-MABR出水中可检测出抗生素抗性基因,转移基因一类整合子的检出证明了水中颗粒物与污泥之间有抗性基因互相转移的可能。通过荧光实时定量PCR方法,可发现处理后上清液中的抗生素抗性基因可去除1~61og单位,一类整合子可去除2~31og单位。根据上述研究结果,设计了 一套处理量为30m3/d的AMBR-MABR畜禽养殖废水处理工艺。
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