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复合高效微生物处理高含盐石油开采废水 Ξ 魏 呐,王祥河,李风凯,张英筠,郭 怡 天津市工业微生物研究所,天津 300221 摘要石油开采废水中高含盐量对微生物处理有强抑制作用。有针对性地筛选驯化了耐盐复合高效处理菌群 对大港油田石油开采废水进行有机物降解,在废水的氯离子含量为20000～36 000 mg/L ,COD浓度1 600～4000 mg/L范围内,高含盐量对耐盐复合高效微生物无明显抑制作用,结合物化处理方法COD去除率稳定在90 左右, 处理后水达到二级排放标准。 关键词高含盐;石油开采废水;高效复合微生物;生物降解;达标排放 中图分类号X703 文献标识码A 文章编号1002 - 1264200306 - 0010 - 03 Treatment of High - salt Oil field Produced Water by Composite Microbial Culture WEI Na ,WANG Xiang2he ,LI Feng2kai ,ZHANG Ying2jun ,G UO Yi Tianjin Industy Institute of Microbology ,Tianjin 300221 ,China Abstract Bio - degradation of organics in oil field produced water with ligh salt content by using composite micro2 bial culture is investigated. The results show that the high salt content has no significant inhibitory action to the com2 posite microbial culture when Cl - concentration from 20000 to 36 000 mg/L and CODCrfrom 1 600 to 4000 mg/L.By combining this with physi - chemical ,the effluent COD could meat the requirement of the secodary - class discharge standard with 90 COD removal. Key words high salt coutent ; oil field produced water ; high efficiency composite microbial culture ; biodegra2 dation; discharge with standards 石油开采废水处理已成为国内外研究的重要 课题。大港油田石油开采废水组成复杂,含盐量 高,难降解物质浓度高,是难处理的工业废水。从 水的角度看,废水中无机盐含量的高低直接影响 水的活度,从而导致水的渗透压发生改变。一般 来说微生物在适当的渗透压下生长良好,渗透压 过高会导致微生物细胞因脱水过多而无法进行正 常的代谢活动,过低则易因基质中缺乏必要的无 机离子而影响细胞的存活。废水处理微生物对于 水环境渗透压的适应能力的不同,主要是由于不 同微生物对于渗透压的调节能力的不同所致。因 此,通过筛选驯化过程培养出耐高渗透压具有良 好有机物降解性能的耐盐微生物是对该类有机工 业废水进行处理的重要前提。 1 试验条件与方法 1. 1 试验分析方法 细菌数的测定采用血球计数板计数和平板 统计菌落数;pH值测定玻璃电极法;石油类含 量非分散红外法;矿化度测定重量法;氯离子测 定铬酸钾指示剂滴定法;生物需氧量测定 BOD5 5日生化法;化学需氧量COD测定 1 当水 样 氯 离 子 浓 度mg/L/稀 释 倍 数A 50 mg/L 时采用G B 11914 - 89方法测定 ; 2 当水样氯离 子浓度mg/L/稀释倍数A 1000 mg/L且水样 COD/稀释倍数A≤50 mg/L时采用密封消解法 测定[1]。 1. 2 废水来源 大港油田12 井石油开采废水,废水水质情 况样品外观深褐色,浑浊液体;pH值7～ 8 玻 璃电极法 ; 化学需氧量COD 4. 01103mg/L ; 石油类135.5 mg/L ;矿化度3.6104mg/L ;氯离 子含量23 000 mg/ ;生物需氧量BOD5 2. 04 103mg/L。 通过检测可以看出12 井废水属于高色度、 高矿化度、 高COD、 高BOD、 高石油类含量的开采 废水。BOD/ COD的比例约50 ,可初步定为可部 分生化降解废水。如此高的含盐量及有机物浓度 对微生物有较强的抑制作用,大大降低微生物的 降解效率,因而拟采用物化前处理方法去除部分 01 第16卷6期 2003年12月 城市环境与城市生态 URBAN ENVIRONMENT pH7. 2 ;颜色 。对FYI～FY3号组合菌进行兼性厌氧培养, 12 h ,30℃。试验结果FY1～FY3号兼性厌氧菌 株组合后对COD去除效果见表3。 表3 FY1～FY3号兼性厌氧菌株组合后对COD去除效果 菌种处理后CODmg/LpH颜色 去除率 FY1 FY21 1297.5 52.2 FY1 FY31 1267.552.3 FY2 FY31 0967.553.6 FY1 FY2 FY39917.558 由试验结果可以看出,FY1、FY2、FY3菌种经 组合后,其COD降解率与单株菌种基本相同但其 色度去除效果较明显。其中FY1 FY2 FY3菌 组合COD降解率为58 ,色度去除效果最好。 3.3.3 组合兼性厌氧处理后的废水串联组合好 氧菌处理试验 先将经过前处理后的废水采用FY1 FY2 FY3兼性厌氧组合菌进行处理,处理后串联F2、 F3、F4、F5好氧组合菌进行处理,经FY1 FY2 FY3兼性厌氧组合菌进行处理后废水COD降为 1 009 mg/L , pH 7. 5 ,颜 色 , COD去 除 率 57.2 。在此基础上串联好氧处理结果见表4。 表4 串联好氧组合菌处理结果 菌种 处理前 CODmg/L pH颜色 处理后 CODmg/L pH颜色 去除率 F2 F3 F41 0097.5124.27.087.7 F2 F4 F51 0097.5116.47.088.4 F2 F3 F4 F51 0097.51007.090.1 通过以上实验证明,经过兼性厌氧处理后废 水COD下降不明显52. 2 ～58 但颜色去除 效果较好,而且通过厌氧处理后大分子有机物降 解为小分子有机物为进一步好氧处理达标提供条 件。所以在工艺上考虑将厌氧处理置于好氧处理 前,即先经FY1 FY2 FY3复合菌处理后再经F2 F3 F4 F5复合菌处理,停留时间为12 h。废 水经物化前处理及兼性厌氧复合菌处理串联好氧 复合菌处理后废水的COD浓度为150 mg/L以 下,达到二级排放标准。 4 结论 4. 1 针对大港油田12 井废水的特性及实际工 程处理的特点筛选、 优化了废水的前处理方法,使 其COD降解率达到37.9 ,为进一步微生物处理 提供条件。 4. 2 通过筛选、 驯化培养出耐盐兼性厌氧微生物 菌种及好氧微生物菌种共8株,其中FY- 1菌种、 FY- 2菌种可以耐受的NaCl浓度为7 ,FY- 3 可以耐受的NaCl浓度为10 , F1可以耐受的 NaCl浓度为10 ;F2、F3、F4、F5可以耐受的NaCl 浓度为2 ～7 。 4. 3 筛选出的耐盐兼性厌氧微生物及好氧微生 物菌种,其单株微生物菌种的COD降解率分别为 兼性厌氧菌种52. 4 ～66. 1 ,好氧菌种69. 9 ～82.6 。 4. 4 进行了兼性厌氧菌种FY- 1、FY- 2、FY- 3 和好氧菌种F1、F2、F3、F4、F5、 的组合,使组合后 的复合兼性厌氧菌群COD降解率达到58 ,复合 好氧菌群COD降解率达到90. 1 。组合后兼性 厌氧菌群对废水的色度去除效果明显。 4. 5 采用物化前处理及兼性厌氧生物处理与好 氧生物处理相串联的工艺进行废水处理,COD去 除率达到97.37 ,处理后废水由COD浓度3 800 mg/L降至100 mg/L ,达到二级排放标准。 参考文献 [1] 王志强,等.密封消解法测定高氯离子含盐废水COD的探 讨[J ].油气田环境保护,2002 ,121 38. [2] 雷乐成,等.油田废水的COD构成分析及生物可降解性研 究[J ].给水排水,2002 ,286 44～47. 作者简介魏呐1970 - ,男,天津人,工程师,主要从事工业废 水、 生活污水、 养殖及景观水处理的微生物菌种的研究,已发表论 文4篇。 21 城市环境与城市生态 16卷6期 2003年