水处理技术

作者：葛平平1, 杨笑霖1, 刘星雨1, 师晨光2, 黄继红3, 田海龙1,3*

单位：1.河南工业大学生物工程学院,河南 郑州 450001; 2.邢台市辐射环境检测站,河北 邢台 054000; 3.河南大学农学院,河南 开封 475001

关键词：痕量抗生素,异向传质生物膜,短程硝化,抗性基因

基金：国家自然科学基金青年项目（31700105）; 河南省重点研发与推广专项（联合基金）项目（232103810068）

城镇生活污水含有痕量抗生素,给污水处理过程中生物脱氮造成了不利影响。目前,痕量抗生素去除与短程硝化同步运行情况仍不清楚。本课题研究了磺胺甲噁唑（SMX）、罗红霉素（ROX）、左氧氟沙星（LEV）等典型抗生素对无泡膜曝气生物膜反应器（MABR）短程硝化过程的影响。结果表明,痕量抗生素能够引起生物膜微环境pH和溶解氧升高,促进硝化过程,导致NO₂^--N积累率分别由未添加抗生素时的87.7%±2.2%降至54.6%±4.2%。与此同时,生物膜降解去除SMX效果（去除率87.0%±4.4%）明显优于ROX（30.0%±7.2%）和LEV（10.0%±4.3%）。宏基因组联合代谢组学分析表明,macB、tet（58）、bcrA、novA、evgS与oleC抗性基因对于生物膜抵御上述抗生素胁迫起到了关键作用;多环芳烃降解、苯并恶唑嗪酮生物合成和氨基苯甲酸盐降解途径的显著上调促进了大部分SMX和部分ROX的去除,推测无法有效降解的LEV和ROX是引起生物膜短程硝化效果变差的关键因素。因此,在痕量抗生素干扰条件下,适当调整并降低pH和供氧流量是保持MABR短程硝化过程的主要方法,进一步保障后续短程硝化厌氧氨氧化的顺利实施,为拓展MABR脱除痕量抗生素并同步短程硝化的应用提供重要的借鉴与参考。

来源：2025年第9期

《水处理技术》期刊编辑部

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