【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，涉及一种基于基因水平的废水毒性检测方法，用于对污水中总微生物或功能微生物活性进行检测，从而判定废水的毒性情况，适用于各种类型废水。
技术介绍
1、生物处理法作为19世纪末新型技术，是发展至今污水处理中常用的处理方法之一。但工业废水中，不同行业以及同一工厂各个车间产生的废水不同，成分复杂，某些废水可能存在毒性，会对后续的生物处理造成较大危害。另外，不同的运营调试方法，会产生不同的环境条件，从而影响微生物活性，可能造成生物处理工艺失去效果。
2、微生物学研究可以为废水处理提供指导，在污水生物处理中越来越重要，但传统微生物的检测存在很多局限性，例如：专利技术专利202110372744 .6公开了一种前端废水毒性预警及处置装置及其应用方法，通过对tatp(总三磷酸腺苷)和datp(溶出三磷酸腺苷)测定判断废水的毒性情况，该方法虽然可以检测微生物活性，但其针对生化系统所有微生物，无法判断功能微生物活性情况，只能用于活性污泥系统。专利技术专利201110310407 .0公开了一种用于化工废水处理的生物活性预警标记方法，在dna层面结合pcr-dgge技术与rapd技术，该方法将没有发挥功能的微生物和死细菌、休眠细菌等全部包含在内，精确性、特异性和敏感性差。因此需要结合并运用当前分子生物学技术对废水中的微生物进行检测，特别是存在毒性的废水，进一步为废水的处理提供指导。
3、反转录实时荧光定量pcr技术是指以mrna为模板，在反转录酶的催化下合成cdna，随后以cdna为模板进行实时荧光定量p
4、本专利技术针对以上情况，提供了一种基于基因水平的废水毒性检测方法，通过检测总微生物或功能微生物的活性情况，更好的预测废水的毒性情况，为后续处理方法与工艺的选择提供指导，减轻对后续生物处理反应器的冲击，该方法适用于各种类型废水。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于基因水平的废水毒性检测方法。该方法具有精准、特异、简单、适用范围广的特点。
2、一方面，本专利技术提供了一种基于基因水平的废水毒性检测方法，包括如下步骤：
3、通过管道收集的厂区废水，首先流入缓冲池暂存，缓冲池出水进入侧流反应器。在缓冲池出水进入侧流反应器后，通过管道从主流生物反应器流入部分污泥到侧流反应器，待废水和污泥混合反应0.5-5 h后，取侧流反应器中的污泥与正常的主流反应器污泥样品进行总微生物或功能微生物活性检测，若活性检测合格，则缓冲池废水直接进入主流反应器，若活性检测不合格，则缓冲池废水进入处理池进行处理，处理后的废水重新返回毒性检测系统进行毒性检测；所述缓冲池内废水能够单独流向主流反应器、侧流反应器或处理池，所述主流反应器的污泥可以通过管道回流到侧流反应器，所述处理池内废水能够单独流向主流反应器和侧流反应器。
4、所述总微生物或功能微生物活性检测方法基于mrna水平，使用反转录实时荧光定量pcr技术，根据所需检测的微生物类型选择合适的特异性引物或探针，对总微生物、反硝化菌、硝化菌、产甲烷菌、发酵酸化微生物、硫酸盐还原菌、厌氧氨氧化菌等一种或几种发挥功能的微生物功能基因相对表达量或丰度定量的分析；该检测技术所用的方法可制成标准的商品试剂盒，可在线监测。
5、所述方法可以检测厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器等各种反应器中总微生物或功能微生物活性。
6、所述方法可以检测活性污泥、颗粒污泥、生物膜等各种污泥类型中的总微生物或功能微生物活性，用于分析的样本量0.5-2 ml即可。
7、所述方法可以在废水处理工艺的前端对废水毒性进行检测，也可以在废水处理工艺中的某个工艺前或后对废水毒性进行检测，根据实际需求进行设置，具有灵活性。
8、所述的总微生物或功能菌活性检测方法，当侧流反应器污泥中总微生物功能基因的相对表达量的倍数变化≥1或功能基因丰度降低1/10-1/2，废水毒性在可接受范围，缓冲池出水直接进入主流生物反应器进行处理；当侧流反应器功能基因相对表达量的倍数变化在0-1之间时或功能基因丰度≥1/10-1/2，则废水需要进行处理或稀释。
9、另外，本专利技术提供了一种检测反应器中总微生物或功能微生物活性的方法，即应用上述基于基因水平的废水毒性检测方法来检测厌氧反应器、缺氧反应器或好氧反应器中总微生物或功能微生物的活性。进一步的，该方法中用于分析的样本量为0.5-2 ml。
10、另外，本专利技术提供了一种废水处理工艺，该工艺包括在工艺前端或过程中应用上述基于基因水平的废水毒性检测方法对废水的毒性进行检测的步骤。
11、另外，本专利技术提供了一种用于在线监测的标准试剂盒，该试剂盒根据上述总微生物或功能微生物活性检测方法制成。
12、本专利技术创新点：
13、通过反转录实时定量pcr方法，不仅可以判断总微生物活性，还可以对工艺的功能性微生物活性进行判断，进而对废水毒性情况进行判断，降低了毒性物质对生物反应器的冲击，更好的控制工艺运行；
14、本专利技术采用的反转录实时定量pcr方法，通过对总微生物活性或功能微生物相对表达量或丰度分析，判断废水毒性情况，为后续处理方法和工艺选择提供指导；
15、本专利技术使用的方法还可以使用到污水处理工艺调试阶段，通过对功能微生物相对表达量或丰度分析，选择最合适的工艺参数；
16、可以在废水处理工艺的前端对废水毒性进行检测，也可以在废水处理工艺中的某个工艺前或后对废水毒性进行检测，根据实际需求进行设置，具有灵活性。该方法还可以用于高级氧化出水毒性情况的预判。
17、本专利技术的特点是：将反转录实时定量pcr方法用于废水毒性检测，精确的预测了污水对生物的毒性情况；本专利技术使用的方法可根据所检测的微生物类型选择合适的特异性引物/探针，不仅可以对总微生物相对表达量或丰度进行定量分析，还可以对反硝化菌、硝化菌、产甲烷菌、发酵酸化微生物、硫酸盐还原菌、厌氧氨氧化菌等发挥功能的微生物相对表达量或丰度定量分析，特异性和灵敏性高；此种方法相对于高通量测序缩短了检测和分析时间，最快2-10h，最慢4d得出结果。另外，对实验分析人员专业技能要求低，按照实验操作指导书进行操作或在线控制即可，且数据处理简单，不需要大型软件或特别的软件进行处理，数据分析不需要专业的技能知识，具有普适性和实用性；采用的总微生物或功能微生物活性检测方法可制成试剂盒的方式，直接用于在线监测；本专利技术提供的方法可以适用于任何反应器类型和污泥类型；本方法可精确、特异、敏感的指示出微生物活性情况，具有普适性和实用性，可应用于任何废水类型。
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1.一种基于基因水平的废水毒性检测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：通过管道收集的厂区废水流入缓冲池暂存，缓冲池出水进入侧流反应器，随后通过管道从主流生物反应器流入部分污泥到侧流反应器，待废水和污泥混合反应0.5-5 h后，取侧流反应器中的污泥与正常的主流反应器污泥样品进行总微生物或功能微生物活性检测，若活性检测合格，则缓冲池废水直接进入主流反应器，若活性检测不合格，则缓冲池废水进入处理池进行处理，处理后的废水重新返回毒性检测系统进行毒性检测；所述缓冲池内废水能够单独流向主流反应器、侧流反应器或处理池，所述处理池内废水能够单独流向主流反应器和侧流反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的总微生物或功能微生物活性检测的方法基于mRNA水平，具体包括如下步骤：根据所需检测的微生物类型选择合适的特异性引物或探针，使用反转录实时荧光定量PCR技术，对总微生物或发挥功能的功能微生物功能基因相对表达量或绝对丰度进行分析。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：总微生物或功能菌活性检测方法，当侧流反应器污泥中总微生物功能基因的相对表达量的倍数变
4.一种检测反应器中总微生物或功能微生物活性的方法，其特征在于：应用权利要求1-3任一项所述的方法来检测厌氧反应器、缺氧反应器或好氧反应器中总微生物或功能微生物的活性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：用于分析的样本量为0.5-2 mL。
6.一种废水处理工艺，其特征在于：所述废水处理工艺包括在工艺前端或过程中应用权利要求1-3任一项所述的方法对废水的毒性进行检测的步骤。
7.一种用于在线监测的标准试剂盒，其特征在于：所述试剂盒根据权利要求2所述的总微生物或功能微生物活性检测的方法制成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于基因水平的废水毒性检测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：通过管道收集的厂区废水流入缓冲池暂存，缓冲池出水进入侧流反应器，随后通过管道从主流生物反应器流入部分污泥到侧流反应器，待废水和污泥混合反应0.5-5 h后，取侧流反应器中的污泥与正常的主流反应器污泥样品进行总微生物或功能微生物活性检测，若活性检测合格，则缓冲池废水直接进入主流反应器，若活性检测不合格，则缓冲池废水进入处理池进行处理，处理后的废水重新返回毒性检测系统进行毒性检测；所述缓冲池内废水能够单独流向主流反应器、侧流反应器或处理池，所述处理池内废水能够单独流向主流反应器和侧流反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的总微生物或功能微生物活性检测的方法基于mrna水平，具体包括如下步骤：根据所需检测的微生物类型选择合适的特异性引物或探针，使用反转录实时荧光定量pcr技术，对总微生物或发挥功能的功能微生物功能基因相对表达量或绝对丰度进行分析。
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海松，阎登科，谷漫飞，王柯丹，田敏慧，朱建平，
申请(专利权)人：知和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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