微生物技術在含聚污水處理方面的可行性探討

劉莎　宋凌云　石宗琳

摘 要 這些年為了提高原油采收率，大多使用聚合物驅油，雖然提高了原油的采收率，但產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雜的有機物降解成簡單地無機物，比如二氧化碳和水等，強化生命的新陳代謝實現綠色治理，達到凈化含聚污水的目的。

關鍵詞 處理 可行性探討 特點

中圖分類號：X741 文獻標識碼：A

0引言

含聚污水就是使用聚合物驅油的時候，產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，原油乳化的現象更嚴重，懸浮物的沉降性能變差，導致含聚污水在現今的污水處理方式處理過后的原油和懸浮物的含量嚴重超標。

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添加劑，這些化學添加劑起著舉足輕重的作用。添加劑的種類復雜，比如消泡劑、乳化劑、脫水劑等數十種，油田生產的不同環節分別用不同的化學添加劑，添加劑的主要成分就是烷基類有機物的鈉鹽，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添加劑，作用于鉆井、采油等等，致使油水中化學劑含量增多。作用于油田開發的化學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，加重了油田開發后期處理的難度，原油乳化現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聚合物驅油中的聚丙烯酰胺

聚合物驅油是采油技術的一種，在高含水的油田采油中應用范圍較廣。聚合物驅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，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。

聚合物驅油是聚丙烯酰胺在油田開發中油水滲入的重要來源，這個環節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，粘度較穩定的優點，經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定性，增加了自然沉降的時間，使得懸浮物的含量嚴重超標。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備腐蝕，因此含聚污水會加重對設備的腐蝕。 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，采用傳統的污水處理技術進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新的處理技術，微生物技術成為研究熱點，科學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象，縮減自然沉降時間，降低對設備的腐蝕與提高含聚污水的可生化性。

3微生物技術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運行了一年多的實踐，從處理后的水質，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到的水質結果比設計的結果還要好，設備也運行正常，所含的油也全部合格，懸浮物的含量為2.22mg/l，沒有超標，已經達到了想要的工藝的效果，以下是微生物技術在含聚污水中處理的主要原理及過程。

3.1微生物技術的基本原理

在溫和適宜的環境和有氧的條件下，細菌將含油無視中的有機物（溶解性的）吸收，為固體等不能溶解的有機物則不能進入細菌體內，而是附著在細菌表面，由細菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質，再滲入到細胞體內，從而細菌通過自身的生命過程——氧化、還原、合成等把復雜的有機物降解成簡單的無機物，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菌自身的生存和繁殖所用，在合適的條件下，就可以實現新陳代謝，進而達到使廢水凈化的目的，而且不會對環境造成二次污染。

3.2微生物技術的主要工藝流程

第一步是要對水質和水量進行調節，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池。微生物反應池中要不斷地供應氣體，利用風機從微生物反應池的底部為微生物供應所需要的氣體。在系統運行的初期階段，應該定時向池中投放專性聯合菌群，講解水中的油和有機物，同時還要投入適量的營養劑，為了保持菌群的活性，以便達到最好的降解效果。含聚污水在這樣的微生物反應池中停留大概10個小時左右就會進入沉淀池，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池，一部分就直接進入污泥地。還有一些上清液可以進入污水處理系統，過濾后可以使用。

4結束語

含聚污水中的懸浮物嚴重超標，水質不好，應用微生物技術處理含聚污水是比較環保的一種方法，可以降低污水中懸浮物的數量，降低粘度，而且可以循環使用，使得處理后的污水達到國家標準，為保護環境出了一份力，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，微生物技術可以將懸浮物的數量控制在國家標準之內，還可以回收部分的原油，不僅可以節約資源還可以減少對環境的污染，還可以增加水質的穩定性，但是該應用還需要進一步的研究和探討，只有大量地投入使用才能解決含聚污水處理過程中出現的問題。

參考文獻

[1] 陳慶國.化學預氧化——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，2012.

[2] 張晗嘩.微生物技術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.