海洋钻井平台废弃税基泥浆生物降解技术研究

发布时间：2021-08-25 19:24

　　本文主要以海洋钻井废弃水基泥浆为研究对象,研究了其理化性质；对其中微生物菌群多样性进行了分析；筛选出了高效烃类降解功能菌,考察了该菌种的培养条件对处理效果的影响,设计了SBR装置及好氧发酵装置,考察了其处理性能。对平湖油田钻井废弃水基泥浆的物理化学性质的研究结果表明,其有机物含量等均超出国家排放标准。GC-MS的分析结果表明,废弃水基泥浆中的有机物质成分复杂,正构烃类物质与异构烃类、不饱和烃类、酸类和甲酯类等化合物并存,其中中长链化合物较多。分子生物学方法测得的微生物生态多样性表明,在钻井废弃水基泥浆中含有β、γ-Proteoacteria,其中y-Proteobacteria是主要细菌类群,占克隆总数的78.6%。其中,中度嗜盐菌色盐杆菌属（Chromohalobacter sp.）和盐单胞菌属（Halomonassp.）为优势菌群,占克隆总数的47.8%,且都可以对石油烃进行降解。2,6-DCPIP（2,6-二氯酚靛酚）指示剂结合GC评价从废弃水基泥浆中筛选的菌株并进行了鉴定。根据单菌及其与活性污泥配合后对废弃水基泥浆中石油烃的降解效果筛选的一株高效降解菌3-Jun。菌株3-Jun... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 水基泥浆的组成
    1.2 废弃水基泥浆对环境的影响
    1.3 国内外水基泥浆处理技术
    1.4 微生物法处理废弃水基泥浆
        1.4.1 微生物降解石油烃机理
        1.4.2 石油烃类降解微生物
        1.4.3 石油烃降解菌的来源
        1.4.4 废弃水基泥浆中微生物的群落结构
        1.4.5 16S rRNA基因文库建立过程中应用的分子生物学技术
        1.4.6 微生物处理废弃钻井液方法
    1.5 序批式活性污泥法及好氧发酵法处理废弃水基泥浆的研究
        1.5.1 序批式活性污泥法
        1.5.2 好氧发酵法
    1.6 课题介绍
        1.6.1 课题的研究背景
        1.6.2 课题的研究目的与意义
        1.6.3 课题的研究内容
第2章 废弃水基泥浆理化性质的研究
    2.1 实验原料
    2.2 实验主要仪器
    2.3 分析方法
        2.3.1 废弃水基泥浆的密度及含水率
        2.3.2 pH值测定(电极法)
        2.3.3 化学需氧量(COD)
        2.3.4 生化需氧量(BOD5)
        2.3.5 废弃物水基泥浆油含量测定
        2.3.6 重金属离子的测定
        2.3.7 废弃水基泥浆中无机离子测定
        2.3.8 废水基泥浆中有机物组分的测定
        2.3.9 废水基泥浆的X-射线荧光分析
    2.4 废弃水基泥浆组分分析
        2.4.1 废弃水基泥浆的基本性质
        2.4.2 废弃水基泥浆中重金属含量
        2.4.3 废弃水基泥浆中的无机组分
        2.4.4 废弃水基泥浆中的有机组分
    2.5 本章小结
第3章 钻井废弃液微生物群落分子生态学分析
    3.1 实验材料
    3.2 实验试剂
    3.3 培养基
    3.4 实验方法
        3.4.1 总基因组DNA提取和纯化
        3.4.2 16S rRNA的PCR扩增及产物的纯化
        3.4.3 16S rRNA基因文库构建和阳性克隆鉴定
        3.4.4 质粒提取与鉴定
        3.4.5 系统发育分析
    3.5 基因的提取、扩增和纯化
        3.5.1 样品中细胞的收集和DNA的提取
        3.5.2 16S rRNA基因的PCR扩增及产物的纯化
    3.6 16S rRNA基因文库构建和阳性克隆鉴定
        3.6.1 DNA的连接及转化
        3.6.2 转化后受体细胞质粒的提取与阳性鉴定
    3.7 废弃水基泥浆中微生物群落多样性分析
        3.7.1 废弃水基泥浆中微生物群落的多样性
        3.7.2 系统发育分析
    3.8 本章小结
第4章 石油烃降解菌筛选及评价
    4.1 实验试剂及仪器
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 培养基
    4.2 水基泥浆降解菌的筛选
        4.2.1 种子液的制备
        4.2.2 单菌的分离
        4.2.3 烃降解菌的初步筛选
        4.2.4 功能菌烃降解能力评价
        4.2.5 筛选所得烃类降解菌的分子生物学鉴定
        4.2.6 功能菌对废弃水基泥浆的降解能力
    4.3 筛选所得菌株培养条件的优化
        4.3.1 pH值对生长的影响
        4.3.2 无机盐对生长的影响
        4.3.3 葡萄糖浓度对生长的影响
        4.3.4 接种量对生长的影响
        4.3.5 温度对生长的影响
        4.3.6 转速对生长的影响
    4.4 功能菌的筛选、评价及鉴定
        4.4.1 废水基泥浆中土著微生物对油类物质的降解
        4.4.2 废弃水基泥浆中烃降解菌的富集培养
        4.4.3 废弃水基泥浆中烃降解菌的分离
        4.4.4 烃降解菌的初步筛选
        4.4.5 筛选所得功能菌烃降解能力评价
        4.4.6 菌株分子生物学鉴定
    4.5 功能菌对废弃水基泥浆的降解效果
        4.5.1 功能菌对废弃水基泥浆水样中COD的去除率的影响
        4.5.2 功能菌对废弃水基泥浆水样中TOC去除率的影响
        4.5.3 功能菌与活性污泥复配对生化处理的影响
    4.6 分离菌种的培养条件的优化
        4.6.1 pH值对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.2 葡萄糖浓度对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.3 无机盐对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.4 接种量对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.5 温度对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.6 转速对菌株3-Jun生长的影响
        4.6.7 菌株3-Jun处理效果优化
    4.7 菌株3-Jun降解能力影响因素的研究
        4.7.1 接种量对油的去除率的影响
        4.7.2 不同废弃水基泥浆含量对油的去除率的影响
        4.7.3 油的去除率与时间的关系
        4.7.4 pH值对油的去除率的影响
    4.8 本章小结
第5章 生物法处理废弃水基泥浆
    5.1 SBR工艺的研究
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验装置及运行
        5.1.3 活性污泥的驯化
    5.2 SBR系统对废弃水基泥浆的处理效果的研究
        5.2.1 驯化期间SBR中COD值的变化
        5.2.2 投加单菌后SBR系统出水COD分析
        5.2.3 SBR反应器中微生物对水体油浓度降解的影响
    5.3 筛选菌株采用好氧发酵法处理废弃水基泥浆
        5.3.1 实验装置与运行
        5.3.2 通风量的计算
        5.3.3 实验材料及堆料的制备
    5.4 菌源和氮源的补充对废弃水基泥浆好氧发酵的影响
        5.4.1 好氧发酵过程中温度的变化
        5.4.2 好氧发酵过程中含油率的变化
        5.4.3 好氧发酵过程中物料含水率的变化
        5.4.4 好氧发酵过程中挥发性有机质的变化
    5.5 不同菌源对好氧发酵的影响
        5.5.1 不同菌源时好氧发酵过程中温度的变化
        5.5.2 不同菌源时好氧发酵过程中含油率的变化
    5.6 本章小结
结论
创新点
不足之处
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋废弃钻井液处理技术研究[J]. 徐良伟,马超,陈书明,雷宇.  海洋石油. 2011(04)
[2]一株可处理甲基橙废水的微生物絮凝剂的筛选及其脱色效果研究[J]. 张蔚萍,严平,孙德四,王晓倩,侯梦然.  安徽农业科学. 2011(36)
[3]外源微生物对土壤中烟嘧磺隆的降解作用研究[J]. 马晓亮,于佩博,高鹤南,张浩.  安全与环境学报. 2011(04)
[4]海上油田废弃钻井液的毒性评价及无害化处理技术研究进展[J]. 王东,冯定,张兆康.  环境科学与管理. 2011(06)
[5]异位/原位联合生物修复技术处理受污染河水[J]. 焦燕,金文标,赵庆良,赵勇娇,万杰.  中国给水排水. 2011(11)
[6]废弃钻井液的固化烧结与再利用研究[J]. 潘宝风,兰林,李尚贵,杨兵,孙勇.  钻井液与完井液. 2011(01)
[7]国内外废弃钻井液处理技术研究现状[J]. 王学川,胡艳鑫,郑书杰,强涛涛.  陕西科技大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]氨氮降解菌最佳培养条件及降解动力学研究[J]. 袁甲,赵东风,张庆冬,吴文华.  油气田环境保护. 2010(02)
[9]微生物降解石油烃研究进展[J]. 惠艳.  山西化工. 2009(04)
[10]生物接触氧化法处理稠油污水实验研究[J]. 包木太,柳泽岳,王海峰,郭省学,李希明.  环境工程学报. 2009(01)

硕士论文
[1]胜利油田钻井废弃泥浆固化处理技术研究[D]. 宋延博.山东大学 2007
[2]废弃钻井液无害化处理技术研究[D]. 张祎徽.中国石油大学 2007
[3]用生物法处理石油烃类污染物的初步研究[D]. 樊林.重庆大学 2005



本文编号：3362707