近年来,新型微量污染物药品和个人护理用品(Pharmaceutical and personal care products, PPCPs)对饮用水水质的影响引起了世界各国的高度重视。如何避免PPCPs进入饮用水中是目前研究的重点。对饮用水源水进行生物预处理,使PPCPs在饮用水的前端处理环节减量甚至完全去除,不失为一种经济、安全、简便的方法。本课题结合生物强化技术和曝气生物滤池工艺(Biological Aerated Filter, BAF)预处理微污染水源水,筛选出降解红霉素的菌株,并对其在曝气生物滤池中的应用进行研究,为实际工程的应用提供一定的理论依据,具有重要的现实意义。本课题建立了固相萃取-高效液相色谱法检测水环境中的红霉素,并对固相萃取和液相色谱条件进行优化。最优固相萃取条件为：水样pH为7.0、萃取速度为5mL/min、洗脱液体积V为6mL、洗脱液甲醇比例为100%。此条件下,红霉素富集效果良好,平均回收率为97.90%,RSD为1.81%(n=7)。最优液相色谱条件为：Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18小柱(150×4.6mm,5μm)；流动相为磷酸盐缓冲溶液(0.02mol/L磷酸氢二钾溶液用磷酸调节pH至7.0)：乙腈=35：65(Ⅴ:Ⅴ)；检测波长为2101nm；流速为0.6 mL/min;柱温为50℃；进样量20μL。此条件下红霉索出峰时间大约为5min,红霉索浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系,红霉素浓度标准曲线方程为y=2.263x+0.521(其中y表示峰面积,x表示红霉素浓度),线性相关系数R为0.9994,线性关系良好。对应信噪比为3时,方法检出限0.8μg/L。以红霉素为目标污染物,从上海市松江污水处理厂的二沉池污泥中筛选分离出一株红霉素高效降解菌Ery-E。根据菌株的菌落形态结构、生理生化特征及其16S rDNA基因序列分析鉴定,菌株Ery-E属恶臭假单胞菌。菌株Ery-E降解红霉素特性研究结果显示菌株Ery-E对红霉素最优降解条件为：pH为7.0-7.5、温度为30℃、初始红霉素浓度为30mg/L。此条件下,菌株Ery-E在以红霉素为唯一碳源的无机培养基溶液中生长5天后,红霉素降解率达到76.6%。另外,试验表明,外加碳源有利于菌株Ery-E降解红霉素,在外加碳源为酵母粉、牛肉膏和葡萄糖时,都能提高红霉素的降解率,尤其在外加碳源为酵母粉时,菌株Ery-E在5天内对红霉素的降解率达到83.9%。将红霉素降解菌和活性污泥混合后分别投加到两种填料(生物陶粒和火山岩)的曝气生物滤池,接种挂膜。研究降解菌在曝气生物滤池内对水源水中微量红霉素的去除效果。实验表明,进水温度在14.8-19.6℃,pH6.46-7.81条件下,生物陶粒曝气生物滤池的挂膜周期为12天,火山岩滤料BAF为13天,附着有工程菌的生物陶粒BAF为12天,附着有工程菌的火山岩滤料BAF为12天。BAF最佳工艺条件为：气水比为4：1,HRT为4h。在此条件下,其中陶粒BAF对氨氮、CODMn、浊度的平均去除效率分别为87.1%、26.2%、89.8；火山岩BAF对氨氮、CODMn、浊度的平均去除效率分别为89.1%、25.6%、88.4%；强化陶粒BAF对氨氮、CODMn、浊度的平均去除效率分别为86.8%、26.1%、89%；强化火山岩BAF对氨氮、CODMn、浊度的平均去除效率分别为89.4%、26%、88.2%。四组BAF均达到了较好的去除效果。红霉素添加浓度为50μg/L时。陶粒BAF对红霉素的平均去除效率为27.3%；火山岩BAF对红霉素的平均去除效率为29.2%；强化陶粒BAF对红霉素的平均去除效率为61.2%；强化火山岩BAF对红霉素的平均去除效率为69.4%。火山岩BAF对红霉素的去除率要好于陶粒BAF。实验表明：向BAF内投加特定的工程菌,从而使某种特定污染物质得以降解的方法是简单、有效、可行的。