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污水中的抗生素抗性基因是一种新型的污染物,因为抗性基因可以水平转移,所以传统水处理工艺不能对其进行有效的去除,尤其在生物处理单元还可能会使基因发生转移。本研究对比了聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)和聚醚砜(Polyethersulfone;PES)两种材质与不同截留分子量(50 k Da、100 k Da)超滤膜对污水处理厂二级出水中抗生素抗性基因和其他污染物的去除效果,分析了不同特性超滤膜的膜性质和膜污染特征进行了分析。不同材质(PES/PVDF)与不同截留分子量(50 k Da/100 k Da)超滤膜对抗生素抗性基因等污染物的去除效果研究表明:相同材质的超滤膜,截留分子量为50 k Da的超滤膜对抗性基因的去除效果优于100 k Da超滤膜;PES超滤膜对抗性基因的去除能力优于PVDF超滤膜;原水中的溶解性有机物主要是富里酸类物质、可溶性代谢产物和腐殖酸类物质;对溶解性有机物的去除有机物的去除50 k Da的超滤膜比100 k Da效率高,但50 k Da的两种材质超滤膜无明显差异性;不同的抗性基因与Ⅰ类整合子(int 1)Ⅰ和16 Sr DNA、总有机物(TOC)都有良好的正相关性;PES超滤膜Zeta电位的绝对值比较高,容易增强质粒转移能力,增强其对抗性基因等污染物的去除效果。不同材质与不同截留分子量超滤膜对膜污染性能研究表明:相同材质的超滤膜,较小截留分子量的超滤膜的膜比通量下降较快,固有阻力较大;相同孔径的超滤膜,PVDF超滤膜的膜比通量下降较快;反冲洗后膜通量有一定程度的恢复,随着实验进行,可逆污染减少,不可逆污染逐渐增加;各物质的红外光谱图显示PVDF超滤膜的表面有大量的F原子,原水中污染物中的官能团含有H原子,二者会产生很强的氢键作用力,因此PVDF膜片更容易受到污染;PES膜表面含有S=O的对称与反对称伸缩振动,容易在亲水区之间形成水桥,可以提高超滤膜的膜比通量;PES的膜表面有苯环结构,而DNA可以与苯环结构进行分子对接,因此PES超滤膜对ARGs的去除效果优于PVDF超滤膜;PVDF超滤膜的膜表面接触角比PES大,更容易发生膜污染;50 k Da的超滤膜比100 k Da的接触较大。PVDF污染的膜表面有着厚厚的沉积层,外观粗糙度比PES高,膜污染严重,反冲洗之后有一定程度的恢复。