抗生素在城市污水处理中的应用价值

摘要：随着我国经济的不断发展，城市化进程的脚步也在不断的加快，在城市的发展中，环境污染成为了首要问题，污水处理成为人们关注的重点。根据当前对城市污水处理的研究表明，抗生素在城市的生产生活中被广泛应用，因为抗生素能够治愈疾病，所以抗生素的使用量与日俱增，又因抗生素具有一定的持久性，会严重威胁到生态环境的健康。我国目前的污水处理工艺对抗生素的去除效果不太明显，导致很多抗生素流入污水中，影响了人们的用水安全。本文主要对城市污水中抗生素的处理以及应用价值进行研究，以供参考。

关键词：抗生素;城市;污水处理;价值

中图分类号：X52    文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.020

Application value of antibiotics in urban sewage treatment

Zhang Xiaolong

（Department of Environmental Protection， Datong Coal Mining Group Co.， Ltd.， Datong City，Shanxi Province，Datong Shanxi 037003，China）

Abstract：With the continuous development of Chinas economy， the pace of urbanization is also accelerating.In the development of cities， environmental pollution has become the primary issue. Sewage treatment has become the focus of peoples attention. According to the current research on urban sewage treatment.It shows that antibiotics are widely used in urban production and life. Because antibiotics can cure diseases， the use of antibiotics is increasing day by day. Because antibiotics have certain persistence， they will seriously threaten the health of ecological environment. Chinas current sewage treatment process The removal effect of antibiotics is not obvious，causing many antibiotics to flow into the sewage， which affects peoples water safety. This paper mainly deals with the research and application value of antibiotics in urban sewage.

Keywords：Antibiotics;City;Sewage treatment;Value

1 城市污水中抗生素的来源

根据卫生机构的研究调查表明，抗生素进入城市污水中主要来源有医用、动物养殖以及动物生长的激素，其中70%的水污染来自于医用抗生素，包括医院中的垃圾和废水、居民的生活药物、居民的污水以及养殖企业都有不同程度的抗生素排出。在城市污水中，抗生素能够通过各种检测仪器进行检验，在检验过程中，浓度越高的地方抗生素的使用量就越多，污染的源头就越大，其中，磺胺以及喹诺酮是浓度最高的两种抗生素，主要应用在人类的疾病上以及畜禽中，而且我国一直以来都是使用抗生素最多的国家，却并没有出台任何的法律法规限制抗生素的使用，导致污水中的抗生素的含量逐步增加，不仅污水中有大量的残留，土壤和污泥中也有大量的抗生素集聚其中，被农田进行翻耕或者进行土地掩埋的过程中随着土壤进入到生态系统中，致使抗生素成为了污染地下水的罪魁祸首，环境遭到了严重污染。

2 抗生素污水处理工艺

2.1 工艺技术选择

对污水进行处理的工艺流程有两种，一种为“水解酸化-UASB+AF-CASS-氧化法”，工程投资近8000万，处理的规模在12000m3/d，如图1所示：

图1 污水处理流程1

另一种是“四效+两氧+多段处理+生物氧化+三维-芬顿氧化+过滤+活性炭”，工艺投资25000万，处理规模在12000m3/d，如图2所示：

图2 污水处理流程2

2.2 工艺技术要点分析以及运行结果

根据上述的处理工艺流程可以看出，污水水质的特征需要采用不同的预处理手段进行处理，以体现出抗生素制药污水的特点，在进行处理时，以厌氧-好氧生物处理方法居多。

污水处理流程1工艺中，预处理的方式主要采用水解酸化的方式，以提高污水的可生化效果，這种方式并不会使COD彻底降解，但是污水中大量难以降解的有机物都会转换为容易降解的有机物，从而提高后续的厌氧效果。这种方式处理的效果好，投资成本低，在有机废水的处理中得到了广泛的应用。高浓度污水经过预处理后，需要与低浓度的水进行混合，然后再对其进行氧化处理，这种处理方式最为经济有效，能够通过厌氧处理去除70%的COD，厌氧工艺比传统厌氧消化有更好的处理效果，在北方需要注意对其进行保暖，避免上冻。

好氧工艺一般以好氧生物接触氧化的方法进行去污，考虑到污水的排放性质，水质的波动较大，采用好氧生化处理方式时，能够起到一定的回流效果，可以创造合适的微生物，并将絮凝性的细菌进行选择，保证细菌的繁衍，起到一定的脱氮效果。接触氧化系统能够对废水中的有机物进行降解，保证排放符合标准，该生化工艺可以提高污水的处理效果，使污水具有较好的冲击性与稳定性，让污泥得到减少，操作非常方便。对于高浓度的氨氮污水，对其进行生化时无法取得較好的处理效果。对于制药工业的污水处理，经常使用吹脱法的方式进行处理，以降低氨氮的含量。

根据污染物排放标准，要严格按照其控制要求进行排放，并向当地的环保部门进行备案，污水处理厂进水的水质要求如表1所示，根据相关的数据表明，可以实现达标排放，并且已经通过环保部门的验收。

3 城市污水中的抗生素去除办法

在近几年的发展中，各国的污水都能够检测出抗生素的存在，目前的污水处理工艺去除效果不明显，给环境造成了很大的伤害。目前最主要的任务就是研究出无污染、节能环保的处理方法。当前污水处理主要有以下几种方法：

3.1 人工湿地废水处理法

人工湿地废水处理系统主要工艺是将废水进行有效的控制并投入到人工构建的湿地中，同时利用土壤和微生物的联合进行废水的处理，通过过滤、沉淀、离子交换以及微生物分解实现污水的净化处理，微生物在污水处理的过程中将有机物分解为CO2和H2O，合成有机体，在人工湿地废水处理系统中的基质与成长的植物都会对湿地的处理产生一定的影响，人工湿地中抗生素的去除率在百分之八十以上，主要对四环素类、大环内脂以及磺胺等的抗生素去除效果比较显著。

人工湿地中的表面流湿地有表土进行覆盖，而且有自由水流，与自然湿地最相似，主要会受到气候的影响与太阳的辐射，对光降解、水解等微生物进行去除讲解，主要适用于溶解抗生素、四环素类等;潜流湿地主要是采用砾石，水以潜流的方式进行，潜流湿地中的抗生素主要是通过植物的蒸发排放到大气中，另一部分在酶或者其他的辅助因子作用下被分解。潜流湿地中的厌氧微生物非常的活跃，在降解方面对抗生素的去除有重要的作用，根据相关的研究表明，潜流湿地对潜力霉素的去除超过了70%，对红霉素的去除效果达到了90%;垂直流湿地中的水主要从表面垂直渗透到湿地中，并从底部流出，垂直流湿地法对四环素类以及磺胺的去除效果比较好，去除率达到70%，主要原因是因为在渗透的过程中，水流与湿地接触的时间久，使得抗生素一直滞留在基质中，使得水流在这种状态下一致处于运行的状态，导致水位偏低，不能进行水解，因此对喹诺酮类的去除效果不佳，只有60%。

3.2 土壤渗滤法

土壤主要是集固体、液体以及气体为主的物质，主要利用土壤蓄水层中的生物结构以及化学作用去除水中的污染物，经过土壤渗滤的处理，水中的杂质与有机的污染物都能够得到一定程度的去除，并能够进行循环使用，使用此种方法进行污水处理时能够有效的去除污水中的异味，补充蓄水池中的水量流失，对水土的平衡进行保持。采用土壤渗滤对污水的土壤环境进行处理时存在一定的影响，当污水进入到土壤渗滤系统中时，如果超过了土壤的处理能力，将会造成多余的抗生素无法进行处理，或者是无法进行吸附，这些没有经过处理的污水将会渗透到地下水中污染水源，因此，如何进行污水的更换与再生，保证土壤渗滤系统的负荷承载力，是当前最需要解决的问题。

3.3 活性污泥去除法

在活性污泥去除中，要想提高水处理的效果需要在活性污泥中添加合适的微生物，因为微生物对于污染物的降解有一定的针对性，采用受到污染的菌株进行培养微生物菌剂，然后进行污水的处理，这样的方式具有一定的安全性，根据相关的研究表明，在污泥中加入秸秆和菌剂对四环素以及土霉素的物质降解有明显的作用。根据不同生态环境下生长的菌种，比如乳酸菌，适合在酸性的环境中进行生存，而放线菌适合在弱碱性的环境中生存，在进行添加菌种的同时需要考虑到生存环境中的菌种是否存在一定的竞争关系，进行合理的安排，提高处理的效果。腐殖质属于吸附能力非常强的吸附剂，具有鳌合、吸附以及离子交换等功能，通过疏水以及配位交换吸附有机污染物，对活性污泥进行有效的增强，提高抗生素的去除率。腐殖质还可以通过氧化还原的功能将康盛素分解为CO2，产生自由基，自由基又有氧化抗生素的功能，腐殖质中的微生物能够与物理化学发生反应，降解抗生素，又因为腐殖质属于土壤中的组成，能够与土壤的环境进行有机的结合。其中一部分的菌种在土壤环境以及湿地环境中进行生存，并将降解效果良好的菌种进行有针对性的调配，达到污染物降解的要求，将腐殖质添加到人工湿地以及土壤中，提高污水的处理效果，并且不会对环境产生较大的影响，在活性污泥中添加这些物质，既能够提高污水处理的效率，又不增加处理厂的成本，是一种非常有效的处理方法。

4 结束语

抗生素的药物价值非常高，人们对抗生素的依赖也非常大，近年来随着人口的增加，抗生素的使用量也在逐渐增长，在水体以及土壤中均能够检测到抗生素的残留，严重威胁到生态环境的平衡以及人类的健康，需要采用多种不同的抗生素处理方法，提高污染物的去除率，加强研究去除抗生素的方法，对处理过程中的材料进行循环利用，做好防渗措施，维护生态环境的平衡，对人类的健康有非常重要的意义。

参考文献

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收稿日期：2019-06-26

作者简介：张晓龙（1984-），男，汉族，工程硕士，工程师，研究方向为环境工程水处理、废气治理。