两株共生嗜油菌生物膜固定化及其处理采油废水条件研究

发布时间：2020-11-18 18:53

　　 采油废水水质波动大,悬浮物含量高,矿化度大,有害离子和有机组分复杂。目前,我国大部分油田已经进入二次采油与三次采油阶段,产生的采油废水与日俱增,且水量大,水质差。目前已报道的石油烃高效降解菌株很多,但应用于实际采油废水处理的却很少。课题组前期分离并鉴定了一株铜绿假单胞菌NY3,其固定化生物膜对高浓度和低浓度的含油废水均具有很好的处理效果。本文在前期研究基础上,借助于红外法、气相色谱、扫描电镜等分析方法,探索NY3菌固定化生物膜在实际采油废水处理中的应用,并对配伍于膜表面的一株红平红球菌FF原油降解能力及环境适应性进行了研究。主要得到以下结果:(1)NY3菌生物膜的对实际采油废水具有良好的处理效果。对于原油负荷为240 mg/g载体?d的高含盐量、偏酸性的实际采油废水,可在水力停留时间2 h时,使废水中油的平均降解率可达89.1%,适当添加氮、磷源,还可进一步提高废水中油类物质的降解效果。运行后的NY3菌生物膜,在好氧曝气条件下,石油烃降解能力较恢复前更佳,出水中油浓度更低。(2)NY3菌生物膜在处理实际采油废水时,可与废水中的某些土著配伍,在生物膜表面形成共生的菌落。对其分离纯化,获得一株原油的降解能力较强的红平红球菌FF。当FF菌与NY3菌比例为1:1或FF菌占主导时,原油降解效率较高,其共同固定化的生物膜也较单一的NY3菌固定化生物膜除油效率高。(3)FF菌在偏酸性条件下,可有效降解高盐、高浓度含油废水。当废水p H为6.0-6.5时,游离态的FF菌能在24 h内,将2 g/L的油的83%去除;当废水含盐量在0-12g/L范围内,游离态的FF菌能去除其中约80%的油类,甚至含盐量高达30 g/L时,石油烃降解率仍有60%;外加硝酸铵与海藻糖脂,可提高FF菌的石油烃降解率,对废水中2 g/L的油,去除率高于95%。(4)红平红球菌FF可高效固定在聚氨酯多孔材料上,固定后的生物量最高可达437 mg/g。该生物膜在适应高盐、弱酸环境下,快速高效降解石油烃污染物。对未降解原油的组成研究结果表明,FF菌对原油其中的烷烃、芳烃及沥青质的去除效率尤为突出。以上研究结果对NY3菌和FF菌在实际废水处理中的应用至关重要,同时可为实际采油废水的生物处理技术提供理论指导。
【学位单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X172;X741
【部分图文】：

（9）固定化载体：①聚氨酯泡沫载体：选取聚氨酯泡沫，将其将载体剪裁为 5×5×5 mm 的立方体，用质量浓度 5%的 HCl 溶液浸泡 24 h 后，用蒸馏水浸泡 2 h，再用超声波清洗仪超声 1 h，再将泡沫在蒸馏水中反复挤压清洗，清洗至中性；再用质量浓度 5%的 NaOH 溶液浸泡 24 h，重复上述过程，洗至中性，60 ℃烘干备用。②尼龙载体：将尼龙载体剪成 2 cm 的条状体，经过酸碱处理，处理方法同聚氨酯泡沫载体。③海绵载体：将海绵载体剪成 5×5×5 mm 的立方体，同样经过酸碱处理，方法同聚氨酯泡沫载体处理方法。（10）现场反应器装置：如图 2.1，反应器反应池有效体积 10 L,内径 380 mm，有效高度 490 mm，曝气头在进水下端 70 mm 处，反应器内填充聚氨酯泡沫载体，运行前期，将 NY3 菌固定于载体上使其成为 NY3 菌生物膜，之后将其投入反应器中开始运行。现场进水端加设的pH调节沉淀池，主要将偏酸性原水pH调至7.0-7.5，静置沉淀后开始进水。

西安建筑科技大学硕士学位论文a：实际反应器体系图片，b：反应器原理图2.1.2 实验方法（1）NY3 菌液制备方法：将保存在微生物固体培养基上的铜绿假单胞菌 NY3无菌操作将其接种于 100 mL 已灭菌的微生物液体培养基中，31 ℃，150 r/min，好氧振荡 12～16 h，OD600nm达到 1.70 左右，备用。（2）优化 NY3 菌固定化载体的方法：

以采用 NY3 菌固定化生物膜反应系统，验证能否在高荷的条件下处理此采油废水。3 菌对实际采油废水中石油烃的降解效果离 NY3 菌细胞对此高盐弱酸采油废水（如表 2.3 所示按照表 2.4 中的条件设计降解体系，将游离 NY3 菌直考察接菌量、pH 等因素对 NY3 菌降油效果的影响。表 2.4 游离态 NY3 菌降解实际油田废水实验体系体系 1 体系 2 体系 3 24 h 24 h 24 h 5% 5% 10% 6.0-6.5（原水样） 7.5（调节后） 6.0-6.5（原水样） 7
【参考文献】

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本文编号：2889075