畜禽养殖废水中含有抗生素,若不处理直接排放,必将对环境和人体健康造成影响。本文以规模化奶牛场废水(简称奶牛场废水)中常见的磺胺类和β-内酰胺类抗生素为主要研究对象,分别研究了生物氧化法和UV/过硫酸钾法去除废水中抗生素的可行性,并分析了生化实验装置中微生物群落在不同阶段的变化情况。主要研究结果为:(1)采用上流式厌氧污泥床-好氧工艺处理高C/N奶牛场废水,出水COD<400 mg/L,氨氮<10 mg/L,总氮和总磷的平均去除率分别为4.1%和12.9%;进水中共检测出11种抗生素,包括1种β-内酰胺类抗生素、10种磺胺类抗生素,该工艺对抗生素的总去除率为 5 6%～60%。(2)采用缺氧/好氧工艺处理C/N(COD/TN)≤3.5的奶牛场废水,出水COD<400 mg/L、氨氮<10 mg/L、总氮去除率为40%～60%(无外加碳源)、总磷基本没有去除;当进水C/N为3.1～3.5时,通过调节硝化液回流比可实现硝化碱度自给自足;进水中共检测出1种β-内酰胺类、9种磺胺类抗生素,该工艺对抗生素的总去除率>93%。进水中添加8种磺胺类抗生素(每种最高浓度为200μg/L)不影响工艺运行的稳定性,且除甲氧苄啶外的7种抗生素主要在好池中得到去除,这与其分子结构中的S-N键有关。(3)含8种磺胺类抗生素的模拟废水的好氧生化量筒实验发现,常温下,当pH=6.5～8.5、SRT=5～15 d时,抗生素的去除效果较好;当污泥浓度大于3000 mg/L时,8种抗生素的去除效果均较好;实际废水的好氧生化小试实验发现,在SRT=3 d、反应器内pH>9时可抑制硝化,此时除甲氧苄啶外的7种磺胺类抗生素的去除几乎不受影响。(4)UV/过硫酸钾法处理含抗生素模拟废水的小试实验结果表明,碱性条件、温度高、氧化剂浓度高,甲氧苄啶(TMP)去除速率越快;初始抗生素浓度越高,TMP去除速率越慢;NO3-会减慢TMP去除速率,而Cl-、HCO3-、SO42-会加快TMP去除速率;SO4-·会优先进攻除TMP外的磺胺类抗生素的S-N键,导致TMP去除速率下降。(5)门水平上,厌氧/缺氧反应器和好氧反应器中的优势菌群有Chloroflexi、Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Nitrospirae、Firmicutes、Verrucomicrobia、Spirochaetae、Deinococcus-Thermus、Acidobacteria、Gemmatimonadetes 和 Planctomycetes等;磺胺类抗生素的去除可能与Firmicutes和Bacteroidetes有关,Bacilli和Clostridia可能具有氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的功能。