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      微生物技術(shù)在含聚污水處理方面的可行性探討

      2018-11-24 10:40:22劉莎宋凌云石宗琳
      科教導(dǎo)刊·電子版 2018年32期
      關(guān)鍵詞:處理特點

      劉莎 宋凌云 石宗琳

      摘 要 這些年為了提高原油采收率,大多使用聚合物驅(qū)油,雖然提高了原油的采收率,但產(chǎn)生了大量的含聚污水,這些含聚污水處理難度較大,使用普通的方法不能將含聚污水處理干凈,利用微生物自身的生命過程——氧化、還原、合成等方式將含聚污水中復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡單地?zé)o機(jī)物,比如二氧化碳和水等,強(qiáng)化生命的新陳代謝實現(xiàn)綠色治理,達(dá)到凈化含聚污水的目的。

      關(guān)鍵詞 處理 可行性探討 特點

      中圖分類號:X741 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      0引言

      含聚污水就是使用聚合物驅(qū)油的時候,產(chǎn)生含有大量的含聚丙烯酰胺污水,由于聚丙烯酰胺的存在,這種含聚污水比尋常的采油污水的粘度要大,增加了油水分離的難度,原油乳化的現(xiàn)象更嚴(yán)重,懸浮物的沉降性能變差,導(dǎo)致含聚污水在現(xiàn)今的污水處理方式處理過后的原油和懸浮物的含量嚴(yán)重超標(biāo)。

      1含聚污水中的聚丙烯酰胺來源

      1.1油水中聚丙烯酰胺

      油田高含水開采中后期,提高原油采收率就要假如大量的化學(xué)添加劑,這些化學(xué)添加劑起著舉足輕重的作用。添加劑的種類復(fù)雜,比如消泡劑、乳化劑、脫水劑等數(shù)十種,油田生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)分別用不同的化學(xué)添加劑,添加劑的主要成分就是烷基類有機(jī)物的鈉鹽,還有一些高分子聚合物等等,其中在油田工作中使用最多的就是含有聚丙烯酰胺的化學(xué)添加劑,作用于鉆井、采油等等,致使油水中化學(xué)劑含量增多。作用于油田開發(fā)的化學(xué)劑中不僅含有聚丙烯酰胺,還有其他高分子聚合物,使得油田中污水的黏度及懸浮物含量增多,一般的污水處理方法難以滿足油水中聚丙烯酰胺去除要求,加重了油田開發(fā)后期處理的難度,原油乳化現(xiàn)象的加重致使含聚污水處理中必須尋找到有效的處理方法,降低聚丙烯酰胺的含量以及懸浮物。

      1.2聚合物驅(qū)油中的聚丙烯酰胺

      聚合物驅(qū)油是采油技術(shù)的一種,在高含水的油田采油中應(yīng)用范圍較廣。聚合物驅(qū)油將一定量的超高分子量的聚丙烯酰胺加入到注入水中區(qū),提高注入水的粘度改善油水流度,減慢油井含水率上升的速度,提高油藏開采的效果以及采收率。

      聚合物驅(qū)油是聚丙烯酰胺在油田開發(fā)中油水滲入的重要來源,這個環(huán)節(jié)中采用的聚丙稀銑胺的類型是陰離子型的聚丙稀銑胺,具有分子量巨大,成本低,粘度較穩(wěn)定的優(yōu)點,經(jīng)過該過程采出的原油中的聚丙烯酰胺的分析量較小,粘度額較低,但是在污水中的聚丙烯酰胺大多是水解聚丙烯酰胺,水解聚丙烯酰胺不同于一般的高分子聚合物,不僅會提高油水中的黏度,也會降低污水處理化學(xué)劑的作用,降低污水處理效果。

      2含聚丙烯酰胺污水的特點

      一般的含油污水粘度跟純水的粘度相似,含聚污水的黏度卻是一般含油污水的四到六倍,含有的聚丙烯酰胺越多,粘度就會越高。增加的粘度提高了污水中膠體顆粒的穩(wěn)定性,增加了自然沉降的時間,使得懸浮物的含量嚴(yán)重超標(biāo)。聚丙烯酰胺還是硫酸鹽還原菌成長的溫床,這些硫酸鹽還原菌會使得設(shè)備腐蝕,因此含聚污水會加重對設(shè)備的腐蝕。 聚丙烯酰胺的存在還會使得含聚污水的可生化性降低,增大了含聚污水的降解難度,采用傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)進(jìn)行含聚污水處理處理后的污水依舊具有較高的原油和懸浮物含量,目前我國正在積極開發(fā)新的處理技術(shù),微生物技術(shù)成為研究熱點,科學(xué)家致力于利用微生物自身新陳代謝的分解作用,降低含聚污水中聚丙烯酰胺的含量以及原油乳化現(xiàn)象,縮減自然沉降時間,降低對設(shè)備的腐蝕與提高含聚污水的可生化性。

      3微生物技術(shù)的基本原理和主要工藝流程

      在我國,第一個實行微生物技術(shù)處理油田的污水的污水處理站就是位于新疆的紅連污水處理站。紅連污水處理站已經(jīng)運行了一年多的實踐,從處理后的水質(zhì),處理污水的成本等方面來看,取得效果的顯著的。紅連污水處理站處理達(dá)到的水質(zhì)結(jié)果比設(shè)計的結(jié)果還要好,設(shè)備也運行正常,所含的油也全部合格,懸浮物的含量為2.22mg/l,沒有超標(biāo),已經(jīng)達(dá)到了想要的工藝的效果,以下是微生物技術(shù)在含聚污水中處理的主要原理及過程。

      3.1微生物技術(shù)的基本原理

      在溫和適宜的環(huán)境和有氧的條件下,細(xì)菌將含油無視中的有機(jī)物(溶解性的)吸收,為固體等不能溶解的有機(jī)物則不能進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),而是附著在細(xì)菌表面,由細(xì)菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì),再滲入到細(xì)胞體內(nèi),從而細(xì)菌通過自身的生命過程——氧化、還原、合成等把復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡單的無機(jī)物,水和二氧化碳,這個過程中會放出一些能量,這些能量中的一部分將會作為細(xì)菌自身的生存和繁殖所用,在合適的條件下,就可以實現(xiàn)新陳代謝,進(jìn)而達(dá)到使廢水凈化的目的,而且不會對環(huán)境造成二次污染。

      3.2微生物技術(shù)的主要工藝流程

      第一步是要對水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié),將廢水排入緩沖隔離池,同時將其中含有的部分原油回收,第二步將其放入微生物反應(yīng)池。微生物反應(yīng)池中要不斷地供應(yīng)氣體,利用風(fēng)機(jī)從微生物反應(yīng)池的底部為微生物供應(yīng)所需要的氣體。在系統(tǒng)運行的初期階段,應(yīng)該定時向池中投放專性聯(lián)合菌群,講解水中的油和有機(jī)物,同時還要投入適量的營養(yǎng)劑,為了保持菌群的活性,以便達(dá)到最好的降解效果。含聚污水在這樣的微生物反應(yīng)池中停留大概10個小時左右就會進(jìn)入沉淀池,此為第三步,為了增大沉淀的效果,可以在其中加入一點生物聚凝劑幫助沉淀。到此為止,沉降的污泥分兩步處理,一部分回流到微生物反應(yīng)池,一部分就直接進(jìn)入污泥地。還有一些上清液可以進(jìn)入污水處理系統(tǒng),過濾后可以使用。

      4結(jié)束語

      含聚污水中的懸浮物嚴(yán)重超標(biāo),水質(zhì)不好,應(yīng)用微生物技術(shù)處理含聚污水是比較環(huán)保的一種方法,可以降低污水中懸浮物的數(shù)量,降低粘度,而且可以循環(huán)使用,使得處理后的污水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),為保護(hù)環(huán)境出了一份力,還減少了資源的浪費,大部分的油田的含聚污水的處理還是采用普通的物理處理方式,不能去除殘留的懸浮物和原油,微生物技術(shù)可以將懸浮物的數(shù)量控制在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),還可以回收部分的原油,不僅可以節(jié)約資源還可以減少對環(huán)境的污染,還可以增加水質(zhì)的穩(wěn)定性,但是該應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究和探討,只有大量地投入使用才能解決含聚污水處理過程中出現(xiàn)的問題。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 陳慶國.化學(xué)預(yù)氧化——生化處理油田含聚丙烯酰胺污水研究[D].青島:中國海洋大學(xué),2012.

      [2] 張晗嘩.微生物技術(shù)在含聚污水處理方面的可行性探討[J].黑龍江科技信息科苑論談,2017:32.

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