稠油污水回用于熱采鍋爐生化處理技術研究.pdf

1、目前，我國大部分油田已進入開發(fā)中后期，大量的稠油區(qū)塊被開采。在稠油開采以及稠油煉制過程中會產(chǎn)生大量的稠油污水。我國水資源相對比較短缺，如何對稠油污水進行有效的處理進而用于生產(chǎn)成為當前迫在眉睫的問題。目前，經(jīng)過處理之后，稠油污水主要用于熱采鍋爐、回注以及達標外排。 對稠油污水處理的方法主要有物理法、化學法以及生化處理方法三大類處理方法。物理法、化學法存在的主要問題是處理不徹底、成本較高，而生化處理方法由于其具有高效、節(jié)能、無二次污

2、染的優(yōu)點而得到水處理研究者及工作者的青睞。 論文共分為五部分：第一部分為文獻綜述：第二部分為耐溫耐鹽原油降解菌種的篩選、性能評價及降解菌群的構建；第三部分為微生物對原油降解作用研究；第四部分為室內(nèi)模擬實驗和現(xiàn)場中試試驗；第五部分為結論與建議。 本文從勝利油田陳莊集油站經(jīng)過重力分離后的稠油污水和被稠油污染的土壤中篩選出耐溫耐鹽原油降解菌株，構建出原油和COD降解菌群，并將其應用于室內(nèi)模擬實驗處理稠油污水。在室內(nèi)模擬實驗中，

3、應用生物接觸氧化與超濾、反滲透聯(lián)用技術對稠油污水進行處理后，出水水質(zhì)達到了能夠替代清水資源用于熱采鍋爐的目的。通過現(xiàn)場中試試驗，優(yōu)化了工藝參數(shù)。此外，通過氣相、氣－質(zhì)聯(lián)用方法探討了原油的降解機理。主要實驗結論如下： (1)從陳莊稠油污水以及附近被稠油污染的土壤中篩選出四株耐溫耐鹽烴類降解菌株HD－1、HD－2、HD－3和HD－4。經(jīng)過初步鑒定，HD－1、HD－3為假單胞菌屬，HD－2、HD－4為芽孢桿菌屬。對單一菌株的降解性能進

4、行了評價，研究了菌株最佳生長及降解條件。實驗結果表明，四株烴類高效降解菌對原油和COD具有顯著的降解效果，HD－1、HD－2、HD－3、HD－4對原油的降解率分別為42.0％、47.6％、55.6％和43.4％，對COD的去除率分別為：36.1％、39.2％、41.3％和35.2％。 (2)通過正交試驗，構建出原油降解菌群：HD－1、HD－2、HD－3、HD－4投加量分別為0.5％、1.0％、0.1％、0.5％。降解菌群對原油的

5、降解率可達68.01％，對COD的去除率為52.9％，降解結果優(yōu)于單一菌株以及其他組合。 (3)通過降解前后原油中正構烷烴及多環(huán)芳烴組分的變化，利用氣相色譜和氣－質(zhì)聯(lián)用，分析了所篩選菌株對原油組分的降解情況。實驗結果顯示，單一菌株有較好的降解效果，混合菌株降解作用好于單一菌株。單一菌株對C30以前的中短鏈烷烴平均降解率達到50％以上，對C30到C33的長鏈正構烷烴的平均降解率為20％，混合菌株對短鏈烷烴幾乎能全部降解，對長鏈烷烴

6、的平均去除率也達到50％，添加HD－2所產(chǎn)生物表面活性劑后，混合菌株對長鏈烷烴的平均降解率達到65％；對多環(huán)芳烴也有一定的降解能力，單一菌株的平均降解率為35％，混合菌株的降解率為40％，添加HD－2所產(chǎn)表面活性劑后混合菌株降解率大于55％。 (4)應用生物接觸氧化技術與超濾、反滲透膜處理聯(lián)用的方法，設計出室內(nèi)模擬實驗流程。實驗中來水先經(jīng)過氣浮處理再經(jīng)過兩級生化，然后進入膜組件。對出水水質(zhì)檢測結果證明該工藝能夠滿足稠油污水鍋爐回

7、用的要求，能夠應用于實際生產(chǎn)。在室內(nèi)模擬實驗中，考察了DO及HRT對處理效果的影響，結果表明，當DO為3.5mg/L～4.0mg/L，HRT為8h時是最佳實驗條件，此時出水水質(zhì)能夠達到要求，而且能夠滿足生產(chǎn)的需要。 (5)在室內(nèi)模擬實驗的基礎上，進行了現(xiàn)場中試試驗，并對中試試驗參數(shù)進行了優(yōu)化。現(xiàn)場中試試驗中，由于水溫較高，試驗中添加了冷卻程序。對實驗中水溫、絮凝劑的種類及用量等參數(shù)進行了優(yōu)化。經(jīng)過現(xiàn)場中試試驗，在停留時間為8h時