復合高效微生物處理高含鹽石油開采廢水

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文檔簡介

1、　　復合高效微生物處理高含鹽石油開采廢水　　摘要：石油開采廢水中高含鹽量對微生物處理有強抑制作用。有針對性地篩選馴化了耐鹽復合高效處理菌群對大港油田石油開采廢水進行有機物降解，在廢水的氯離子含量為20000～36000mg/Ｌ，COD濃度1600～4000mg/Ｌ范圍內，高含鹽量對耐鹽復合高效微生物無明顯抑制作用，結合物化處理方法COD去除率穩(wěn)定在90%左右，處理后水達到二級排

2、放標準。 　　關鍵詞：高含鹽石油開采廢水高效復合微生物生物降解達標排放 　　石油開采廢水處理已成為國內外研究的重要課題。大港油田石油開采廢水組成復雜，含鹽量高，難降解物質濃度高，是難處理的工業(yè)廢水');">工業(yè)廢水。從水的角度看，廢水中無機鹽含量的高低直接影響水的活度，從而導致水的滲透壓發(fā)生改變。一般來說微生物在適當?shù)臐B透

3、壓下生長良好，滲透壓過高會導致微生物細胞因脫水過多而無法進行正常的代謝活動，過低則易因基質中缺乏必要的無機離子而影響細胞的存活。廢水處理微生物對于水環(huán)境滲透壓的適應能力的不同，主要是由于不同微生物對于滲透壓的調節(jié)能力的不同所致。因此，通過篩選馴化過程培養(yǎng)出耐高滲透壓具有良好有機物降解性能的耐鹽微生物是對該類有機工業(yè)廢水進行處理的重要前提。　　1 試驗條件與方法

4、;　　1.1 試驗分析方法　　細菌數(shù)的測定：采用血球計數(shù)板計數(shù)和平板統(tǒng)計菌落數(shù)；pH值測定：玻璃電極法；石油類含量：非分散紅外法；礦化度測定：重量法；氯離子測定：鉻酸鉀指示劑滴定法；生物需氧量測定(BOD5)：5日生化法；化學需氧量(COD)測定：(1)當水樣氯離子濃度mg/Ｌ/稀釋倍數(shù)(Ａ)<1000mg/Ｌ且水樣COD/稀釋倍數(shù)(Ａ)&

5、amp;gt;50mg/Ｌ時采用ＧＢ11914-89方法測定；(2)當水樣氯離子濃度mg/Ｌ/稀釋倍數(shù)(Ａ)<1000mg/Ｌ且水樣COD/稀釋倍數(shù)(Ａ)≤50mg/Ｌ時采用密封消解法測定[1]。　　1.2 廢水來源大港油田　　12#井石油開采廢水，廢水水質情況：樣品外觀：深褐色，渾濁液體；pH值7～8(玻璃電極法)；化學需氧量(COD)：

6、4.01×103mg/Ｌ；石油類135.5mg/Ｌ；礦化度：3.6×104mg/Ｌ；氯離子含量：23000mg/；生物需氧量(BOD5)：2.04×103mg/Ｌ。　　通過檢測可以看出12#井廢水屬于高色度、高礦化度、高COD、高BOD、高石油類含量的開采廢水。BOD/COD的比例約50%，可初步定為可部分生化降解廢水。如此高的含鹽量及有機物濃度對微生物有較強的抑制

7、作用，大大降低微生物的降解效率，因而擬采用物化前處理方法去除部分有機物后再進行生物處理的復合處理工藝路線。　　2 高含鹽石油開采廢水的前處理　　通過對不同前處理方法的篩選和優(yōu)化并從實際工程處理考慮，采用前處理方法為12#井廢水調pH7.5～8.2后加入0.3%硫酸鋁絮凝。處理后，處理液pH6.0，顏色淡黃色，透明，COD由原水的3800mg/Ｌ降至236

8、0mg/Ｌ。　　3 針對高含鹽石油開采廢水的微生物篩選、馴化　　　　經(jīng)資料文獻檢索及檢測分析，油田井下作業(yè)廢水有機物組成十分復雜，以酚類、碳氫烴類等有機物為主[2]，此有針對性地從長期被石油開采及煉油廢水污染的土壤底泥及深井油泥中進行菌種篩選工作以及選用部分本室保藏菌種。　　3.1 耐鹽性菌種的篩選及馴化<

9、/p>　　由于12#井石油開采廢水含鹽量較高，對微生物的生長有抑制作用，因此在菌種篩選過程中需進行菌種耐鹽馴化。　　在篩選、馴化培養(yǎng)基中加入氯化鈉溶液，濃度由低到高逐步加入，觀察所篩選出的菌種在氯化鈉濃度為2%～10%的培養(yǎng)基內的生長情況。　　單株兼性氧菌及單株好氧菌耐鹽馴化試驗結果，見圖1單株兼性厭氧菌耐鹽試驗及圖2單株好氧

10、菌耐鹽試驗。　　圖1　單株兼性厭氧菌耐鹽試驗　　圖2　單株好氧菌耐鹽試驗　　由圖1可見FY-1菌種、FY-2菌種可以耐受的NaCl濃度為7%，F(xiàn)Y-3可以耐受的NaCl濃度為10%，F(xiàn)Y-4耐受NaCl濃度小于2%。因此選擇耐鹽性比較好的FY-1、FY-2、FY-3為試驗用兼性厭氧菌種。&

11、lt;p>　　由圖2可見F1、F2、F3、F4、F5可以耐受的NaCl濃度為分別10%、2%、5%、5%、2%，F(xiàn)6、F7耐受NaCl濃度小于2%。因此選擇耐鹽性比較好的F1、F2、F3、F4、F5為試驗用好氧菌種。　　3.2 單株菌對廢水COD的去除作用　　分別將已篩選、馴化的耐鹽性及降解效率好的初篩菌液，置于前處理后廢水中，廢水處理前COD：2

12、360mg/ＬpH：7.2顏色：++++。F1～F5號菌種進行好氧培養(yǎng)，12ｈ，30℃。FY1～FY3號兼性厭氧菌采用靜止深層培養(yǎng)法，30℃，12ｈ。單株菌處理廢水結果見表1。　　表1　單株菌降解廢水COD測定結果　　菌種　　處理后COD(mg/l)&

13、lt;p>　　pH　　顏色　　去除率(%)　　F1　　710</p&g

14、t;　　7.0　　+++　　69.9　　F2　　410<

15、;/p>　　7.0　　+++　　82.6　　F3　　450</b&g

16、t;　　7.0　　+++　　80.9　　F4　　626<

17、;/b>　　6.8　　+++　　73.4　　F5　　4

18、92　　6.5　　+++　　79.2　　FY1<b&

19、gt;　　1123　　7.0　　++　　52.4　　FY2

20、　　801　　7.0+　　+　　66.1　　FY3<

21、p>　　961　　7.0　　++　　59.2　　由結果可看出，好氧菌具有較好的COD去除效果。F2、F3號菌株CO

22、D去除效果最好，處理后水樣COD可達到410mg/Ｌ及450mg/Ｌ，COD去除率82.6%、80.9%。兼性厭氧菌COD去除效果不理想，但其有良好的去除色度的效果。　　3.3 復合菌對廢水的COD去除作用　　針對單株菌株處理中COD去除效能的限制(最高82。6%)另考慮到各菌株的共生協(xié)同處理作用以及兼性厭氧菌去除色度的良好效果。采用組合方式對上述8株菌

23、株進行進一步組合使用以及兼性厭氧菌與好氧菌串聯(lián)處理的方法。　　3.3.1 F1～F5號好氧菌組合處理試驗　　分別將組合菌液置于前處理后廢水中，廢水處理前COD：2360mg/ＬpH：7.2顏色：++++。對F1～F5號組合菌進行好氧培養(yǎng)，12ｈ，30℃。試驗結果見表2。　　表2　F1～F5號好氧菌株組合后對COD

24、去除效果　　菌種　　處理后COD(mg/l)　　pH　　顏色　　去除率(%)&

25、lt;/p>　　F1+F2　　398　　7.0　　++　　83.1<

26、/b>　　F2+F3　　262　　7.0　　+++

27、88.9　　F3+F4　　315　　7.0　　+++<

28、;b>　　86.6　　F4+F5　　350　　7.0　　+++<

29、p>　　85.2　　F1+F2+F3　　314　　7.0　　+++</

30、p>　　86.7　　F2+F3+F4　　241　　7.0　　+++<

31、/b>　　89.8　　F2+F3+F5　　247　　6.8<b&g

32、t;　　++　　89.5　　F2+F3+F4+F5　　226　　6.8　　++

33、　　90.4　　3.3.2 FY1～FY3號兼性厭氧菌組合處理試驗　　分別將組合菌液置于前處理后廢水中，廢水處理前COD：2360mg/Ｌ；pH：7.2；顏色：++++。對FY1～FY3號組合菌進行兼性厭氧培養(yǎng)，12ｈ，30℃。試驗結果FY1～FY3號兼性

34、厭氧菌株組合后對COD去除效果見表3。　　表3　FY1～FY3號兼性厭氧菌株組合后對COD去除效果　　菌種　　處理后COD(mg/l)　　pH<b&

35、gt;　　顏色　　去除率(%)　　FY1+FY2　　1129　　7.5<

36、;p>　　++　　52.2　　FY1+FY3　　1126　　7.5</

37、p>　　+　　52.3　　FY2+FY3　　1096　　7.5</b

38、>　　+　　53.6　　FY1+FY2+FY3　　991　　7.5<

39、;/p>　　+　　58　　由試驗結果可以看出，F(xiàn)Y1、FY2、FY3菌種經(jīng)組合后，其COD降解率與單株菌種基本相同但其色度去除效果較明顯。其中FY1+FY2+FY3菌組合COD降解率為58%，色度去除效果最好。

40、　　3.3.3 組合兼性厭氧處理后的廢水串聯(lián)組合好氧菌處理試驗　　先將經(jīng)過前處理后的廢水采用FY1+FY2+FY3兼性厭氧組合菌進行處理，處理后串聯(lián)F2、F3、F4、F5好氧組合菌進行處理，經(jīng)FY1+FY2+FY3兼性厭氧組合菌進行處理后廢水COD降為1009mg/Ｌ，pH：7.5，顏色：+，COD去除率57.2%。在此基礎上串聯(lián)好氧處理結果見表4。

41、表4　串聯(lián)好氧組合菌處理結果　　菌種　　處理前　　處理后　　去除率(%)<

42、;b>　　COD(mg/l)　　pH　　顏色　　COD(mg/l)　　pH

43、　　顏色　　F2+F3+F4　　1009　　7.5　　+&l

44、t;/p>　　124.2　　7.0　　+　　87.7　　F2+F4+F5&

45、lt;/b>　　1009　　7.5　　+　　116.4

46、　　7.0　　+　　88.4　　F2+F3+F4+F5　　1009　　7.5&

47、lt;/b>　　+　　100　　7.0　　+　　90.

48、1　　通過以上實驗證明，經(jīng)過兼性厭氧處理后廢水COD下降不明顯(52.2%～58%)但顏色去除效果較好，而且通過厭氧處理后大分子有機物降解為小分子有機物為進一步好氧處理達標提供條件。所以在工藝上考慮將厭氧處理置于好氧處理前，即先經(jīng)FY1+FY2+FY3復合菌處理后再經(jīng)F2+F3+F4+F5復合菌處理，停留時間為12ｈ。廢水經(jīng)物化前處理及兼性厭氧復合菌處理串聯(lián)好氧復合菌處理后廢

49、水的COD濃度為150mg/Ｌ以下，達到二級排放標準。　　4 結論　　4.1 針對大港油田12#井廢水的特性及實際工程處理的特點篩選、優(yōu)化了廢水的前處理方法，使其COD降解率達到37.9%，為進一步微生物處理提供條件。　　4.2 通過篩選、馴化培養(yǎng)出耐鹽兼性厭氧微生物菌種及好

50、氧微生物菌種共8株，其中FY-1菌種、FY-2菌種可以耐受的NaCl濃度為7%，F(xiàn)Y-3可以耐受的NaCl濃度為10%，F(xiàn)1可以耐受的NaCl濃度為10%；F2、F3、F4、F5可以耐受的NaCl濃度為2%～7%。　　4.3 篩選出的耐鹽兼性厭氧微生物及好氧微生物菌種，其單株微生物菌種的COD降解率分別為兼性厭氧菌種52.4%～66.1%，好氧菌種69.9%～82.6%。

51、　　4.4 進行了兼性厭氧菌種FY-1、FY-2、FY-3和好氧菌種F1、F2、F3、F4、F5、的組合，使組合后的復合兼性厭氧菌群COD降解率達到58%，復合好氧菌群COD降解率達到90.1%。組合后兼性厭氧菌群對廢水的色度去除效果明顯。　　4.5 采用物化前處理及兼性厭氧生物處理與好氧生物處理相串聯(lián)的工藝進行廢水處理，COD去除率達到97.37%，處理后廢水由COD濃度38

52、00mg/Ｌ降至100mg/Ｌ，達到二級排放標準。　　參考文獻　　[1] 王志強，等。密封消解法測定高氯離子含鹽廢水COD的探討[Ｊ]。油氣田環(huán)境保護，2002，12(1)：38。　　[2] 雷樂成，等。油田廢水的COD構成分析及生物可降解性研究[Ｊ]。給水排水，2002，2

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