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1.2试验装置及运行工况
采用有机玻璃反应器(图2)实施废水处理。反应器有效体积为6L,其污泥浓度(MLSS)为3000mg/L,DO为5mg/L,污泥回流比100%。反应器采用连续进出水,HRT设置为4~12h(表2)。人工配置的污水pH值为7.0,COD浓度为250mg/L,TN浓度为50~90mg/L,TP浓度为3mg/L及部分微量元素。
1.3水质指标与分析方法
测定的水质指标有COD、氨氮(NH4+-N)及TN。采用高锰酸盐酸性法(GB11914—89)测定CODMn;采用纳氏试剂分光光度法(GB7481—87)测定NH4+-N;采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB—11894—89)测定TN。
1.4生物膜量及微生物活性测定方法
采用干重法定量评价生物膜负载量[5]。将含有生物膜的溶液用0.45μm滤膜(使用前称重)过滤,把滤膜置于温控105℃的恒温鼓风干燥箱内,干燥至恒重,过滤前后的质量差即为生物膜干重。结果取各反应器运行第20、30、45、60d及80d所测结果的平均值。采用TTC-还原法[10]对脱氢酶活性进行测定。结果取各反应器运行第20、30、45、60d及80d所测结果的平均值。
1.5微生物分析
1.5.1DNA提取及PCR扩增
从每个反应器取适量的生物膜样本,用PowerSoilDNA提取盒(QbiogeneInc.,Carlsbad,CA,USA)按照DNA提取盒内说明书提取DNA,利用1%琼脂糖凝胶电泳检测抽提的基因组DNA。PCR采用TransGenAP221-02:TransStartFastpfuDNAPolymerase。扩增采用的细菌16SrRNA引物序列为:338F:5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3',806R:5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'[11];AOB引物序列为:amoA-1F:5'GGGGTTTCTACTGGTGGT-3',amoA-2R:5'CCCCTCKGSAAAGCCTTCTTC-3'[12];NOB引物序列为:NSR1113R:5'-CCTGCTTTCAGTTGCTACCG-3',NSR1264R:5'-GTTTGCAGCGCTTTGTACCG-3'[13]。
采用50μL反应体系:10~100ng模板,25μL的2×TaqPCRMasterMix,1μL的25μmol/L引物,后用超纯水补至50μL。
PCR反应步骤:95℃下预变性10min;95℃下变性15s,60℃退火60s,共40个循环。全部样本按照正式试验条件进行,每个样本设置3个重复。
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