含油污泥生物修复复合菌剂的开发研究

发布时间：2020-08-10 10:34

【摘要】：含油污泥中含有很多对人类健康有威胁的有毒有害物质,其组成成分也很复杂,已被相关部门列为危险固体废弃物,无害化处理迫在眉睫。本文从含油污泥中分离筛选出高效石油烃降解菌,根据单个菌株的GC-MS的降解效果的分析,合理科学地构建复合菌群;通过单因素试验对原油降解菌的最佳降解条件进行探索;利用吸附法进行固定化复合菌剂的制备,并对制备的最佳条件进行探索,并将其应用于含油土壤的修复;利用包埋法制备了固定化微球,并将其进行扩展应用,对含油废水的去除取得了较好的效果。结果如下:(1)从长庆油田陇东油泥处理站的含油污泥样品中共筛选纯化出了五株具有石油烃降解能力的菌株,分别命名为LD3、LD5、LD7、W6、XB。经形态观察和生理生化鉴定初步确定XB属于动性球菌属(Planococcus migula sp.),W6属于微球菌属(Micrococcus cohn sp.),LD3属于链球菌属(Streptococcus sp.),LD5和LD7属于葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)。对五株菌进行原油摇瓶降解实验测定,它们对原油的降解率均较好,LD3降解率在其中最高,达到了78.28%,其次较好的是LD7和W6,降解率也达到了71.28%,60.46%,XB和LD5的降解率较低分别为:59.58%和59.80%。(2)通过单因素试验对五株石油烃降解菌的最佳降解条件进行探索,五株菌降解过程中的培养液初始pH最优为7;LD3、LD7、XB的最佳接种量为6%,LD5的最佳接种量为4%,W6的最佳接种量为1%;五株菌的最佳降解温度为30℃;五株菌达到最大降解率时的石油烃浓度为8g/L,五株菌达到最佳降解效率时的降解天数为7d。混合培养结果表明:LD3和LD5之间存在拮抗作用,结合各菌种的降解优势特点最终选取LD3、LD7、W6构建复合菌群。利用GC-MS进行的降解残油组分分析结果表明,复合菌群能降解原油中所含C13~C35之间的大部分烷烃,并较大程度提高了降解能力。(3)通过对三株菌的不同接种量水平的正交实验结果分析可知,当接种比例LD3为6%,LD7为2%,W6为6%时,具有最好的降解效果。吸附法固定化菌剂的制备过程的最佳条件为:秸秆和草炭固定化菌剂的最佳固定化时间均为36h,木炭的最佳固定化时间为30h;秸秆固定化菌剂和草炭固定化菌剂的最优载体加入量为3.0g/100mL;木炭固定化菌剂的最优载体加入量为2.0g/100mL;秸秆固定化菌剂降解的最佳pH为7.0,木炭固定化菌剂和草炭固定化菌剂的降解的最佳pH为7.5;三种载体固定化菌剂的最佳固定化温度均为35℃。(4)对含油土壤进行40d的室内原位模拟修复,在未灭菌的含油土壤的修复过程中,各固定化菌剂对石油烃的降解率大小依次为:草炭固定化菌剂74.12%木炭固定化菌剂70.25%秸秆固定化菌剂60.74%游离混合菌35.48%不加菌对照11.98%。在灭菌的含油土壤的修复过程中,几种处理方式对石油烃的降解率大小依次为:木炭固定化菌剂70.75%草炭固定化菌剂69.90%秸秆固定化菌剂68.28%游离混合菌44.30%不加菌对照2.21%。(5)以秸秆和木炭两种天然载体作为吸附剂,海藻酸钠溶液作为包埋剂,氯化钙溶液作为交联剂,制备了海藻酸钠-秸秆/木炭包埋固定化微球,经过载体包埋固定化后复合菌剂对石油烃的降解率比包埋固定化的空白载体有了很大的提高,其中木炭固定化菌剂的石油烃降解率最高,达到了92.45%,秸秆固定化菌剂也达到了87.65%;两种载体固定化的空白小球的降解率较低,木炭和秸秆固定化的空白小球降解率分别为40.57%和32.64%。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X172;X705
【图文】：

采样点,含油污泥,陇东油田

2.含油污泥的理化性质研究2 含油污泥的理化性质研究2.1 引言陇东油田作为长庆油田的主要产油区，每年产生的含油污泥的量十分庞大，且成分相当复杂。含油污泥与一般含油土壤相比更加难以进行处理，为了对陇东油田含油污泥进行有效治理，首先需要对其理化性质进行的研究。本章对陇东油田含油污泥的含油率、含水率、pH 值、有机质、电导率、N、P 等营养物质含量等理化指标进行了测定。为下阶段微生物筛选以及修复奠定基础。2.2 采样场地概况本研究的场地位于甘肃省庆城县马岭镇陇东油泥处理站，是长庆油田投资建设的第一座含油污泥处理站。其市区地理坐标：东经 107°16′32″—108°05′49″，北纬 35°42′29″—36°17′22″。具体位置如下图 2-1 所示：

标准曲线,分离流程,石油,石油醚

(2) 标准曲线的确定：准确称取 0.1000g 原油加入至 100mL 容量瓶中，先用石油醚溶解后，再将其定容，从中分别移取 0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL和5.00mL加入至25mL容量瓶中，用石油醚定容，则其浓度分别为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L 和 50mg/L。以石油醚作为空白参比于最大吸收波长处测吸光度值，以测得的吸光度为纵坐标，石油浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算标准曲线方程[55]。(3) 准确称取含油污泥试样 0.10g 置于 50mL 比色管中，加入 20mL 石油醚，将比色管放入超声清洗仪中超声 15min，静置沉降后过滤，将提取液收集至 50mL干燥的烧杯中。再加入 20mL 石油醚进行超声波提取，直至污泥中的油分完全被提取出来，合并提取液，将其过滤至 100mL 容量瓶中，用石油醚定容至刻度线，利用紫外分光光度法在最佳波长处测定吸光度值，根据标准曲线计算含油率。2.4.8 含油污泥中原油族组分的分析原油族组分的测定依据参照 SY /T5119 -1995 相关分析方法进行测定，具体流程见图 2-2：

土壤样品,含油污泥,理化性质,土样

土样 1 土样 2图 2-3 两种土壤样品经过对含油污泥不同理化性质的检测，结果如表 2-3 所示：表 2-3 不同油污土壤基本理化性质表含油污泥样品模拟土壤样品含水率（%） 33.98 9.08有机质（%） 6.28 2.57pH 8.01 7.85总氮(g.kg-1) 0.241 0.358总磷(mg.kg-1) 23.60 65.62细菌总数（104cfu/g） 1568 688含油率（%） 3.99 0外观黑色黄褐色土壤类型 - 黄绵土

【参考文献】