双氧水协同生化法强化处理印染废水

1.6.1样品抽提与质检

采用离心吸附柱法进行样品DNA抽提,并用AgaroseGelElectrophoresis和ND-1000Nano进行样品质检.

1.6.2文库构建与质检

通过质检的样品,用TruSeq®CustomAmpliconSamplePrepKit进行文库构建,主要包括内侧特异性引物PCR扩增、外侧接头特异性引物PCR扩增及纯化,并用Agilent2200TapeStation和Qubit2.0进行文库质检.

1.6.3样本制备

(1)通过质检的文库,按照pooling比例进行混合,pooling后的浓度为2.1nmol˙L-1.

(2)将pooling样品与2.1nmol˙L-1PhixControl按照19:1比例进行混合.

(3)将2.0mol˙L-1NaOH稀释为0.2mol˙L-1NaOH.

(4)将(2)和(3)处理结果按照1:1比例进行混合,室温孵育5min.

(5)用HT1将(4)中混合物稀释100倍,取420μL作为测序样本.

1.6.4上机测序

使用PairEndFlowCell,进行MiSeq2500上机操作,并运行PairEnd(2×100)标准测序程序.

1.6.5数据分析

测序程序运行完毕,对所得数据进行生物信息学分析.首先对原始数据进行过滤,去除低质量数据,得到干净数据(cleandata)后进行后续分析;其次将Paired-endreads拼接为Tags,并且去冗余,获取UniqueTags;然后对UniqueTags进行聚类,生成OTU(operationaltaxonomicunits);最后利用生成的OTU进行物种注释、分类统计及Alpha多样性分析.

上述步骤中所使用的试剂、仪器及厂家信息见表2.

表2主要使用的仪器及试剂

2结果与讨论

2.1反应体系中印染废水pH变化

pH的变化在一定程度上可以反映水解酸化、接触氧化的生化运行情况.为了验证双氧水对水解酸化-接触氧化体系是否具有抑制或破坏作用,本实验对印染废水进水、水解酸化A段出水、接触氧化O段出水的pH进行检测分析,结果如图2所示.本实验过程经历了两个阶段：生化系统启动期(阶段Ⅰ:1~43d)和双氧水协同生化系统运行期(阶段Ⅱ:44~176d).

在阶段Ⅰ中,由于实验采用COD阶梯式增长方式启动系统,在第1d~26d时,印染废水进水pH平均值为7.6,水解酸化出水pH平均值7.4,接触氧化出水pH平均值7.4.这是由于水解酸化污泥和接触氧化污泥均处于驯化阶段,因此印染废水进水、水解酸化出水和接触氧化出水pH没有明显差别,且分别无显著变化规律.

在第27~43d时,当印染废水进水pH平均值提升至7.9(由于COD增加而引起的),水解酸化出水pH平均值降为7.2,接触氧化出水pH平均值降为7.1.说明水解酸化A段开始产生生化作用.在阶段Ⅱ中,在印染废水水质不发生变化的条件下,双氧水投加至水解酸化A段中,该过程水解酸化A段内DO始终保持稳定在0.1~0.4mg˙L-1之间,且未出现污泥上浮(或死泥漂浮)的现象.

此阶段印染废水进水pH平均值为8.0,水解酸化出水pH平均值为7.4,接触氧化出水pH平均值降为7.3,即水解酸化出水pH平均值与接触氧化出水pH平均值接近,但低于印染废水进水pH平均值.说明双氧水对水解酸化-接触氧化生化体系未造成抑制或破坏影响.

图2反应体系pH变化情况

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