在现代水处理工程中，去除抗生素残留已成为一个不可忽视的重要课题。随着抗生素在医疗、养殖等领域的广泛使用，大量未被代谢的抗生素通过排泄物进入水体，对生态环境和人类健康构成了潜在威胁。因此，如何有效去除水处理过程中的抗生素残留，成为当前水处理技术研究的重点之一。

抗生素是一类具有抑菌或杀菌作用的化学物质，其种类繁多，包括β-内酰胺类、四环素类、大环内酯类、氟喹诺酮类等。这些物质一旦进入水体，不仅难以自然降解，还可能促进耐药菌株的产生与传播，进而影响饮用水安全和生态系统稳定。传统的污水处理工艺对抗生素的去除效率有限，因此需要引入更高效的处理技术和方法。

首先，物理吸附法是一种较为常见的去除抗生素的方式。活性炭因其发达的孔隙结构和较强的吸附能力，在去除多种抗生素方面表现出良好的效果。例如，粉末活性炭（PAC）和颗粒活性炭（GAC）已被广泛应用于高级水处理系统中。然而，活性炭的再生成本较高，且对某些极性较强的抗生素吸附效果不佳，限制了其在大规模应用中的推广。

其次，氧化还原反应是去除抗生素的有效手段之一。高级氧化技术（AOPs），如臭氧氧化、芬顿氧化、光催化氧化等，能够生成强氧化性的自由基（如·OH、SO₄^−·），从而破坏抗生素分子结构，实现高效降解。以臭氧氧化为例，它不仅能有效去除四环素类、磺胺类抗生素，还能减少水中有机污染物的总量。不过，该方法存在能耗较高、设备投资大的问题，适用于对出水水质要求较高的场合。

生物处理法也是目前研究较多的一种方式。利用微生物的代谢活动降解抗生素，尤其适用于低浓度抗生素废水的处理。例如，活性污泥法和生物膜法在一定程度上可以去除部分抗生素。然而，由于抗生素本身具有抑制细菌生长的作用，因此高浓度抗生素废水会显著降低生化处理系统的稳定性。为克服这一问题，研究人员尝试采用耐药菌株、共代谢底物以及优化运行参数等方式提高生物处理效率。

膜分离技术作为近年来发展迅速的水处理手段，也逐渐被用于抗生素的去除。超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等膜技术可通过截留作用将抗生素从水中分离出来。其中，反渗透膜的去除率最高，可达90%以上。但膜污染和清洗维护成本是制约其广泛应用的主要因素。此外，膜分离过程会产生一定比例的浓缩液，这部分废液仍需进一步处理，以防造成二次污染。

近年来，电化学氧化、微波辅助降解等新兴技术也开始受到关注。电化学氧化通过阳极产生的强氧化剂（如羟基自由基、硫酸根自由基）来降解抗生素，具有操作简单、无二次污染的优点。而微波辅助技术则利用微波能量激活催化剂或直接破坏抗生素分子结构，提升降解效率。尽管这些技术尚处于实验室或小规模应用阶段，但其发展前景广阔，未来有望在实际工程中得到推广。

为了提高抗生素去除的整体效率，越来越多的水处理工程开始采用组合工艺。例如，“生物处理+活性炭吸附”、“臭氧氧化+膜分离”、“高级氧化+混凝沉淀”等组合模式，能够在不同阶段发挥各自优势，形成协同效应，从而实现更高的去除率和更稳定的运行效果。这种多级处理策略不仅提高了对抗生素的去除能力，也为应对复杂水质变化提供了更多保障。

此外，在政策层面，加强源头控制同样至关重要。通过对医疗机构、养殖场等重点排放源实施严格的监管措施，限制抗生素的滥用，并推动绿色替代品的研发与应用，有助于从源头上减少抗生素进入水环境的数量。同时，建立完善的监测体系，定期检测水体中的抗生素含量，也有助于评估处理效果并及时调整工艺参数。

综上所述，水处理工程中去除抗生素残留是一个系统性工程，涉及多种技术路径的选择与优化。单一方法往往难以达到理想的去除效果，因此应结合实际情况，综合运用物理、化学、生物等多种手段，构建多层次、全过程的防控体系。随着科技的进步和环保意识的增强，相信在未来，我们将能够更加有效地解决抗生素污染问题，保障水资源的安全与可持续利用。