英语原文共 10 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
分离和纯化技术56（2007）108-117
磺胺甲基嘧啶在顺序上流式厌氧污泥床反应器（UASB）中的可处理性/完全搅拌
罐式反应器（CSTR）工艺
Delia Teresa Sp台 za, Peacute;nar Demirden
DokuzEyluml;ul大学，工程系，环境工程系，Buca Kaynaklar校区，
˙
35160Tınaztepe，伊兹密尔，土耳其
2006年3月8日收到;2006年7月26日收到修订本;2006年7月29日接受
摘要
在实验室规模的顺序上流式厌氧污泥床（UASB）反应器/连续搅拌槽式反应器（CSTR）系统中，研究了含有抗生素磺胺甲嘧啶的制药工业废水的可处理性，以确定其组成特征的变化。生物处理过程中的废水。测定BOD5/ COD比率以评估近似的生物降解性。当初始磺胺甲嘧啶浓度为10mg / L时，甲烷百分比达到约76％，而在磺胺甲嘧啶浓度为90mg / L时测量为60％。连续UASB CSTR处理系统的总（整体）COD去除效率确定为97％。该研究结果表明该体系对磺胺甲嘧啶具有良好的去除性能。
copy;2006 Elsevier BV保留所有权利。
关键词：制药废水;顺序厌氧 好氧处理;抗生素;磺胺甲基嘧啶
1.简介
制药废水含有较高的有机负荷。今天，广泛的抗生素通常用于人类和兽医学中的治疗目的[1]. 抗生素在人类和兽医学中的广泛应用导致环境中大量传播耐火甚至有毒污染物。在许多国家，在经过处理过污水，进入水生环境的工业废水甚至饮用水中都发现了大量极耐药的抗生素。[2]. 由于工业和市政处理厂的不完全去除，这些产品被排放到接收水体中[3]. 这些抗生素的细菌毒性和顽固性也可能在降低受影响的治疗系统中化学需氧量（COD）去除效率方面发挥重要作用。大部分COD可以由相对可生物降解的中间体组成，但也可能含有难以生物降解和/或抑制生物处理系统的特定化合物，因为这些
通讯作者。电话： 90 2324531153;传真： 90 2324531143.电子邮件地址：delya.sponza@deu.edu.tr （DT Sponza）。
1383-5866 / $ - 见前面的内容copy;2006 Elsevier BV保留所有权利。多伊:10.1016/j.seppur.2006.07.013
化合物会导致细菌或真核细胞的DNA损伤[4,5]. 可食用组织中高水平的抗生素残留构成毒理学风险，并导致抗生素抗性微生物的发展[6].
为了处理制药废水，研究了不同的厌氧和高级氧化过程。生物处理通常用于生产和合成子类别的药物流出物，而高级氧化工艺适用于实验室规模应用中的某些药物，在抗生素制剂流出物中浓度相对较低[7–10].
没有生物处理的物理和/或化学过程通常不被认为适合于处理制药废水，因为它们对于溶解的COD去除效率低并且化学品消耗高。先进的氧化工艺包括不同的化学和生化处理，以消除制药废水中的顽固性或毒性。在高级氧化方法中，预氧化步骤并不总是能显著提高生物降解性[11,12]. 一些工业污染物需要极高剂量的氧化剂和较长的反应时间，导致成本高。Alaton和Dogruel˘[13] 调查了各种先进的
|
DT Sponza，P.Demirden / Separation and Purification Technology 56（2007）108-117 |
109 |
图1.磺胺甲嘧啶的化学结构。
氧化过程（AOPs; O3/ OHminus;，H2O2/ UV，Fe2 / H2O2，Fe3 / H2O 2，Fe2 / H2O2/ UV和Fe3 / H2O2/ UV）。Ternes等人[14] 用紫外线和臭氧处理含抗生素废水。Balcıoglu˘等[15] 研究臭氧化以提高制药废水的生物降解性。
最近的论文表明，发现制药废水在有氧条件下是可生物降解的[16–18]. 制药废水的高COD含量使它们特别适合厌氧技术的处理过程。有人提出，通过整合连续厌氧/好氧处理可以使抗生素矿化[19]. 浸没式中空纤维膜反应器[20] 上流式厌氧过滤器[21] 一种集厌氧/需氧条件于一体的序批生物滤池[22] 和在厌氧条件下的流化床反应器[23] 用于治疗制药废水。此外，已报道了少量处理抗生素的厌氧处理系统[23–27]. 然而，迄今为止还没有实验研究在UASB反应器中研究磺胺甲嘧啶的可溶性。磺胺嘧啶是一种磺胺类药物，可用作抗菌剂[28]. 磺胺甲嘧啶的化学结构如下图。1[29] (http://www.search 磺胺甲嗪/).磺胺嘧啶是一种抑菌粉末，在水中微溶，但由于其中的键而极易溶于碱性和强酸性溶液中。
公式很容易被切割。由于磺胺甲嘧啶是用于革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌生长的最广泛使用的兽药抗菌药物，因此选择该抗生素用于该研究。
没有观察到顺序UASB和CSTR反应器系统对含有磺胺甲嘧啶的废水的可处理性的研究。因此，本研究的目的是研究磺胺甲嘧啶在顺序上流式厌氧污泥床（UASB）反应器/好氧完全搅拌罐（CSTR）反应器中的可处理性，包括甲烷气体产物，磺胺甲嘧啶的可处理性和BOD5/ COD（生物降解性）的比率。
2。材料和方法
2.1.UASB / CSTR反应堆和实验装置
在该研究中，采用连续厌氧UASB与好氧CSTR反应器相连接。反应器系统的示意图如图2所示。UASB反应器的流出物用作空气 - 碳氢化合物CSTR反应器的流入物。在该研究中使用直径10cm，高1m的UASB反应器，其由不锈钢制成。总有效反应器体积为2.5升。将自动加热器放入反应器中以保持温度恒定在37和38◦C之间 。将数字pH计安装到反应器中以测量pH变化。沿反应器顶部放置六个取样口。将流出物收集在容器中。将进料介质保持在冰箱中并从反应器底部泵出。
在该研究中，使用由不锈钢制成的需氧CSTR反应器。有氧罐容积为9升。使用流速为100m3/ h的扩散空气泵将溶解的氧气泵入好氧槽。活性污泥取自
图2. UASB反应器的示意图。
110 DT Sponza，P.Demirden / Separation and Purification Technology 56（2007）108-117
Pakmaya Yeast Industry用作好氧反应器中的种子。从曝气池到沉淀池的废水通过斜板上的孔。将沉淀池的流出物收集在容器中。部分粒化的厌氧污泥从Pakmaya Yeast Industry的产甲烷反应器获得，并用作UASB反应器中的种子。活性污泥从同一工厂获得，并用作好氧CSTR反应器中的种子。向UASB反应器中加入含有3000mg / L葡萄糖的合成废水。UASB反应器中的平均总悬浮固体（TSS）和平均悬浮固体（SS）测量为18,656mg / L和14,466mg / L。CSTR反应器中的混合液悬浮固体（MLSS）浓度在2500和4500mg / L之间变化。
2.2.合成介质的组成
将COD浓度为3000mg / L的葡萄糖用作主要底物。Vanderbilt基础培养基与磺胺甲嘧啶一起制备[30]. 用蒸馏水完成该培养基。使用约0.5mg / L的硫代乙醇酸钠来降低合成废水的氧化还原电位并保持反应器中的厌氧条件。为了提供方便的碱度和中性pH，将4000mg / L NaHCO3 加入UASB反应器中。
2.3.生物反应器的操作
在启动阶段，UASB反应器仅连续加入含有葡萄糖和矿物质介质的合成废水145天。在启动期后，操作反应器以加入浓度逐渐增加的磺胺甲嘧啶。反应器中的磺胺甲嘧啶浓度从10mg / L依次增加至90mg / L。由于磺胺甲嘧啶的IC50 值（抑制浓度50，与血清瓶中的对照样品相比，气体产量减少50％）为33mg / l，在厌氧/好氧连续操作中，选择该抗生素IC50值较低和较高的水平进行处理。将磺胺甲嘧啶溶解在具有1N NaOH的烧瓶中，pH为8-9。然后将pH调节至7.0。通过操作，进水COD浓度和COD有机负荷率分别保持在约3000mg / L和3.6g COD / l天。水力停留时间保持恒定在0.83天。水力停留时间（HRT），流速，有机负荷率（OLR），磺胺甲基嘧啶浓度和食品与质量（F / M）之比为0.83（19.92）天（小时），3升/天，3.6-3.8 g-COD / l天，10-90mg / l，0.052-0.053g-COD / g SS天。好氧CSTR反应器中的污泥停留时间（SRT）确定为20天。在连续操作期间，UASB反应器中没有产生污泥浪费。在使用抗生素前的最后两个月，该反应器的COD去除率和甲烷气体的平均去除率分别为88%和78%。顺序UASB / CSTR反应器系统的控制在与上述相同的条件下操作，不含磺胺甲基嘧啶。
2.4.分析程序
2.4.1.传统环境参数的测量
用pH计探针每天在反应器入口和出口测量pH。每天在UASB反应器入口和出口用电子温度计测量温度。采用安德森-杨法[31]测定UASB反应器进水、出水中HCO3碱度，每周3次。采用安德森-杨法测定UASB废水中挥发性脂肪酸(VFA)含量。[32]. 在土耳其生产的UASB反应器顶部，利用玻璃和管道进行液体驱替系统，每日测定总气体和甲烷气体[33]. UASB和CSTR反应器中的可溶性COD流入物和流出物每周测量两次在中心测量的样品中（标准方法5220 ◦C）[34]. 通过膜过滤法（标准方法，2540，C-E）在UASB和CSTR反应器中测量TSS，SS和MLVSS 1992[34]. 膜过滤装置来自德国Mil-lipor。采用WTW- ox 330(德国WTW)对UASB反应器出水和CSTR反应器中的溶解氧进行每周4次的测定。使用含有扩散器的流速为800ml /天的泵对CSTR反应器（空气泵，CLS，土耳其）进行氧化，在UASB反应器流出物中每周测量四次生物氧需求（BOD5）通过WTW OXI泵（WTW，Ger-many）[34]. 使用Digital Drager Pac Ex2装置（Drager，Germany）每天测量甲烷百分比。使用supelcosil C-18柱（Supelco，USA）在具有二极管阵列检测器的Hewlett Packard（HP）GC中测量磺胺甲嘧啶。洗脱液由甲醇/水混合物（60/40）组成，检测器波长为284 nm（Stan-dard Methods，1992）[34]. 按照标准方法4500E和C测量SO4minus;2 和NH4-N [34]. 在HPLC（HP，USA）中用相同的方法测量代谢产物磺胺甲氧嘧啶，磺胺二甲嘧啶和磺胺甲酰胺。
2.4.2.特定参数的测量
通过葡萄糖比较法在UASB反应器出口中每周测量可溶性惰性COD两次
全文共16986字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[1290]
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
