稠油污水膜污染生物控制技術研究
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摘 要:當前,為防止稠油污水膜污染,各地進行了大量的實驗,并建立了模擬流程,以此有效增加生物處理單元。由于現在的污水處理工藝存在膜污染嚴重等問題,所以要對污水水質和膜污染物進行分析,找出污染原因。同時在對抽油污水特征污染物進行研究時,通過運用限制性培養技術,可對高效降解菌進行篩選,從而確定有機污染然后造成膜污染。文章通過對稠油污水膜污染生物控制技術進行分析和研究,詳細了解其實驗材料和方法,以及請記錄和討論,從而有效降解稠油污水中的有機污染物,并抑制住膜污染,進而更好的保護管理。
關鍵詞:稠油污水;膜污染;材料和方法;記錄和討論
當前,污水處理工藝流程有油水分離、污水改性、低滲透油田回注等階段。但是稠油污水處理的難度相對較大,且處理工藝也存在很多不完善之處,所以在污染物處理時效果不佳,致使水質不達標,從而影響其運行,使膜的更換次數增多。通過分析可知有機污染是導致膜污染的主要原因,并且有機污染物在膜表面聚集起來,會產生粘性包外聚合物,從而使膜污染加重。因此,膜污染需要應用限制性培養技術進行有效降菌,增加生物處理單元,以此增強污水中污染物的去除效果,并有效抑制住膜污染。
1 實驗材料和方法
1.1 實驗材料
?、贅悠凡杉敬螌嶒炗盟捎脼I一聯合站現有的處理流程,而實驗用油是濱一站脫水原油,并且菌種是來自于濱一站污水和微生物中心的實驗菌種庫;②實驗用培養基,目前,芳香烴降解菌和飽和烴降解菌的培養基,以及瀝青降解菌和富集培養基,其篩選培養基都一樣,并且其唯一碳源是正十六烷和正己烷。
1.2 實驗方法
①分析細菌在稠油中的降解特性,通過建立詳細的培養流程,將5%的細菌進行接種,然后放在站點已經進行脫水原由的培養基中,使其在37攝氏度震蕩培養箱中,7天后在萃取剩下的稠油,之后再使用氧化鋁吸附柱層析法進行分析。當飽和烴和芳烴分離出來時,要通過氣相色譜進行掃描分析,要適時調整其溫度變化;②膜染物分析方法,在站點所采用的膜污染物,分成兩份,一份稱重,另外一份進行能譜分析,用甘油浴對膜污染進行蒸餾。同時在膜污染處理時,要使其真空,而且要相對干燥,才能使剩余物有效溶解和回流,從而確定可溶物的質量。而對于不溶物回流,要確定其瀝青的含量和質量,并且要對其中的固體進行XRD衍射分析和研究。
2 結果和討論
2.1 膜污染的原因分析
由于現有污水處理工藝流程不是很完善,所以很多時候存在膜通量衰減和膜組建速度較快的情況,從而致使該站點水質經常出現不達標的問題。
?、儆^察污染膜面的微觀形態,通過電鏡觀察,磨面有大量有機污染物,其表面較密,且有鎖狀物交錯。由于磨面細菌較多,產生了大量的粘性胞外聚合物,從而在膜表面形成了很厚的污染層;②水質分析,通過對膜過濾前后的水質分析可知,其處理工藝去除效果有待加強,主要表現為膜過濾后,油含量等依然較多,很多污染物會吸附在膜表面,從而導致膜孔發生堵塞的情況,并由此使膜通量不斷降低;③污染物成分分析,膜面污染物主要是由氧元素和碳元素組成,這兩種元素占85%以上,并且膜面污染物中還含有硫和鈣等元素。當然導致膜污染的主要因素是有機污染,主要是由于處理工藝的沉淀功能和多介質的過濾性能較差,從而致使污染物在膜表面大量吸附。無機污染物中的無機離子具有難溶性,加速了其污染。
2.2 稠油降解特性分析
?、倬簩Τ碛偷慕到馓匦裕ㄟ^菌群作用之后,可有效降低飽和烴和芳烴的質量分數,而對于非烴和瀝青的質量分數則有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分較多,其分組會產生相應的變化;②高效降解菌的選擇和培育,通過使用選擇性培養技術,選擇質量較好的稠油降解菌,以此使其生長發育的性能更加穩定。
2.3 生物處理對膜污染的抑制作用
?、偈鼓ね康淖兓鄬Ψ€定,目前,膜通量的主要考察參數是膜前預處理的效果如何?所以膜一旦受到污染,將會致使膜通量迅速減少。如果通量損失小于15%,那么將使膜可以長時間的穩定運行。由于生物處理技術能有效減少膜污染中的元素,所以充分利用生物中的底物,能有效去除掉吸附在膜表面的生物污染;②膜表面微觀形態的分析,通過對新膜和沒有處理過的污染膜進行分析,可知污染膜的分離層中有大量污染物,使堵塞膜孔十分嚴重,使膜表面更加粗糙。所以在減緩膜污染時,必須要消除污水中的石油類等污染物,才能使效果更加明顯;③生物處理對污水中石油類等其他物質的去除效果,由于生物處理技術對污水中石油類物質的去除效果較好,所以該技術得到了更多的應用,生物反應器具有推流式的特點,使石油類等其它物質在生物系統內形成了分級食物鏈,以此讓這些物質捕食游離的細菌,使水質得到凈化。
3 總結
通過對濱一站現有工藝中的模進行水質分析,懂得了造成膜污染的主要原因是其有機污染,以此使污染物在膜表面大量聚集,從而加劇了膜污染。所以在研究稠油污水膜污染生物控制技術時,要增加生物處理單元,減少污染物在膜表面的吸附數量,從而有效抑制住膜污染,進而逐漸消除膜表面的生物污染。
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