一种废水中抗生素耐药菌的处理方法
本发明涉及水处理，尤其涉及一种废水中抗生素耐药菌的处理方法。
背景技术：
1、近年来，随着抗生素在医疗、农业、工业、水产养殖等领域的过度使用，大量抗生素被排放到水环境中，对微生物种群产生选择性压力，诱发抗生素耐药菌(antibioticsresistantbacteria,arb)和抗生素耐药基因(antibiotics resistance genes,args)的产生与传播，严重危害人类和动物健康以及生态系统平衡。因此，控制水环境中的arb和args污染是亟待解决的问题。
2、传统的废水生化处理工艺和消毒工艺虽可灭活arb，但受arb和args类型、水质、操作条件等多种因素干扰大。高级氧化过程是目前研究较多的深度水处理方法，研究表明其可通过产生·oh、·so4-等活性物种较好地灭活arb。但这类产自由基的高级氧化反应受限于自由基半衰期短、迁移距离小、稳态浓度低和药剂用量大和成本高等缺陷，导致自由基与arb、args反应的有效利用率低，尤其是对胞内耐药基因(iargs)的去除有限。因此，调控高级氧化体系中活性物种的种类、优化活性物种的反应性以实现arb的高效灭活至关重要。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的一个问题，提供一种废水中抗生素耐药菌的处理方法。
2、第一方面，本发明提供了一种废水中抗生素耐药菌的处理方法，包括以下步骤：
3、将含有抗生素耐药菌的废水ph调节为酸性、中性或弱碱性；
4、向调节ph后的废水中加入纳米零价铁、亚氯酸盐，进行灭菌处理。
5、优选的，所述酸性ph为3～7；
6、所述碱性ph为7～9。
7、优选的，所述废水中纳米零价铁的浓度为10～20mg/l。
8、优选的，所述废水中亚氯酸根的浓度为0.01～0.05mmol/l。
9、优选的，所述抗生素耐药菌包括含四环素耐药基因和氨苄青霉素耐药基因的大肠杆菌。
10、优选的，所述亚氯酸盐包括亚氯酸、亚氯酸钠、亚氯酸钾中的至少一种。
11、优选的，所述废水中纳米零价铁的浓度为20mg/l。
12、优选的，所述废水中亚氯酸根的浓度为0.05mmol/l。
13、第三方面，本发明还提供了一种制剂在去除废水中抗生素耐药菌和耐药基因中的应用，所述制剂包括纳米零价铁和亚氯酸盐。
14、本发明的相对于现有技术具有以下有益效果：
15、1、本发明的废水中抗生素耐药菌(arb)的处理方法，采用纳米零价铁(nzvi)、亚氯酸盐(clo2-)和氧气的三元反应体系(nzvi/clo2-/o2)，其中，clo2-将nzvi氧化至高价铁(feiv＝o)，同时nzvi还原o2生成超氧负离子(·o2-)。feiv＝o可高效破坏arb的细胞膜结构，导致arb细胞外·o2-、铁离子等进入arb细胞内，诱导arb细胞内氧化应激和损伤，促使arb灭活；同时促进arb细胞内的耐药基因(args)泄露至胞外，被·o2-攻击快速降解；两种活性物种(feiv＝o和·o2-)有效协同，快速杀灭arb并去除arb携带的耐药基因；本发明处理方法对arb的消杀效果优于活性氯及常见的零价铁活化过氧化物类芬顿反应，且具有宽的ph(ph为3-9)适用范围；
16、2、本发明的废水中抗生素耐药菌的处理方法，在极低剂量(10～20mg/l的nzvi和0.01～0.05mmol/l的clo2-)和酸性(ph为3～7)、中性、或弱碱性(ph为7～9)条件下，可完全灭活初始浓度约为1×107cfu/ml的dual-ar e.col抗生素耐药菌，并且能够有效去抗生素耐药菌细胞内外的耐药基因。
技术特征：
1.一种废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述酸性ph值为3～7；
3.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述废水中纳米零价铁的浓度为10～20mg/l。
4.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述废水中亚氯酸根的浓度为0.01～0.05mmol/l。
5.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述抗生素耐药菌包括含四环素耐药基因和氨苄青霉素耐药基因的大肠杆菌。
6.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述亚氯酸盐包括亚氯酸、亚氯酸钠、亚氯酸钾中的至少一种。
7.如权利要求1所述的废水中抗生素耐药菌的处理方法，其特征在于，所述废水中纳米零价铁的浓度为20mg/l；
8.一种制剂在去除废水中抗生素耐药菌以及耐药基因中的应用，所述制剂包括纳米零价铁和亚氯酸盐。
技术总结
本发明提供了一种废水中抗生素耐药菌(ARB)和抗生素耐药基因(ARGs)的处理方法。本发明采用纳米零价铁(nZVI)、亚氯酸盐(ClO<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;)和氧气的三元反应体系，其中，ClO<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;将nZVI氧化至高价铁(Fe<supgt;IV</supgt;＝O)，nZVI还原O<subgt;2</subgt;生成超氧负离子(·O<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;)，Fe<supgt;IV</supgt;＝O可高效破坏ARB的细胞膜结构，导致胞外·O<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;、铁离子等进入胞内，诱导胞内氧化应激和损伤，促使ARB灭活；同时胞内的ARGs泄露至胞外，被·O<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;攻击快速降解，两种活性物种有效协同，快速杀灭ARB以及ARGs；本发明的处理方法，对ARB的消杀效果优于活性氯及常见的零价铁活化过氧化物类芬顿反应，且具有宽的pH适用范围。
技术研发人员：孙红卫,张礼知,姜雅倩,马思聪,张财政,李美琪
受保护的技术使用者：华中师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23