生物制剂处理油田污水的应用研究

摘要:本文选取可生化性的油田污水,用生物制剂处理,对生物制剂投加的量、生物制剂处理的最适宜温度、pH值、溶解氧等条件进行较系统的研究,绘制出单一因素对生物制剂处理效果影响的曲线;确定生物制剂处理的最优化条件。

Abstract: This paper carried out the systematic study by selecting the biodegradability of oil field wastewater treatment with biological agents,adding to the amount of biological agents,biological agent’s most appropriate temperature,pH,dissolved oxygen conditions. It has drawn out the effect curves that single factor on biological agents handling and identified biological agent’s optimization treatment conditions.

关键词:生物制剂;油田污水;水处理

Key words: biological agents;oil field waste water;water treatment

中图分类号:[TE992] 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0180-01

1研究概况

目前,油田只对普通油田污水进行处理,主要目的是回注。而对洗盐污水和洗井水不加任何处理,就地排放,易造成环境污染。对于三采污水迄今为止还没有有效的处理方法。

本文中所使用的生物制剂为MICROPAN PETROL,是从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术生产出的高效菌种,是采用先进的生物技术和特殊的生产工艺制成的高效生物活性菌剂。

2污水处理实验过程与结果讨论

水样取自大庆油田采油厂,主要由压裂液返排液组成,含有胍胶(非离子聚糖)5.5%,助排剂(sp.169,op.10,含氧表面活性剂:山梨醇)1%,黏土稳定剂(环氧氯丙烷,二甲胺,三甲胺)

测定未经处理的原水COD(O2,mg/L)为3016mg/L,氨氮含量为69.79mg/L,浊度为23.3NUT,pH为6.5。

2.1 生物制剂投加量对处理污水的影响在4个500ml烧杯中分别注入250ml水样,然后分别加入生物制剂1、3、5、8mg/L,依次定为No.1-No.4试验,将各烧杯放入恒温水浴箱中,保持温度为30℃,pH为7左右,在不同处理时间内,监测各烧杯中污水COD值。

分析不同生物制剂投加量下COD浓度值随时间变化的结果,生物制剂投加量对污水中COD去除效果影响很大。投加量过少,COD去除效果较差,可能是加入生物制剂量太少,则外源菌不能成为净化污水的优势菌,会使污水中微生物浓度过低,微生物自身生长代谢,分解污染物的能力有限。投加量过大,污水中COD浓度值反而略有升高,是因为生物制剂本身就是一种有机物,自带的有机物和微生物大量繁殖死亡导致污水中有机物浓度增加。

2.2 温度对生物制剂处理污水的影响在4个500ml烧杯中分别注入250ml水样,然后分别加入生物制剂5mg/L,用冰块或恒温水浴箱控制各烧杯中的温度依次为10℃、20℃、30℃、40℃,各烧杯内污水的pH值为7左右,每天取样1次,分析COD浓度。

不同温度下生物制剂对污水中COD的去除率影响较大。在20-30℃这个温度段,生物制剂对污水COD去除效果最好,经过5天处理,污水中COD去除率达84.1%-89.3%,COD浓度值为324.2-481.0mg/L,低于国家石油化工类污水三级排放标准(500mg/L)。

2.3 pH值对生物制剂处理污水的影响在3个500ml烧杯中分别注入250ml水样,然后分别加入生物制剂5mg/L,用恒温水浴箱保持各烧杯的温度为30℃,用稀盐酸或氢氧化钠溶液调节各烧杯中污水的pH值依次为3、7、11,在不同时间内,监测各烧杯中污水COD值。

经实验分析,在pH=7时,生物制剂去除污水中COD效果最好,即经过5天处理,污水中COD去除率已高达89.3%,此时COD浓度值仅为324.2mg/L,低于国家石油化工类污水三级排放标准(500mg/L)。

2.4 溶解氧对生物制剂处理污水的影响在2个500ml烧杯中分别注入250ml水样,然后分别加入生物制剂5mg/L,保持各烧杯的温度为30℃,调节pH值为7左右,其中No.1试验插入砂芯曝气头从底部进行曝气,曝气强度以烧杯内溶解氧(DO)浓度为2-5mg/L为宜,No.2试验呈自然敞开状态,在不同处理时间内,监测两烧杯中污水COD及溶解氧浓度值。

经试验结果分析,前3天,No.1试验较No.2试验污水COD去除率上升快,但经过5天处理,COD去除率分别达90.0%和89.3%,COD浓度值分别为301.2mg/L和324.3mg/L,低于国家石油化工类污水三级排放标准(500mg/L),已经降到基本一样的水平。只是No.l试验比No.2试验处理效率稍有提高。若对处理时间要求不高的情况下,为了节省能源,可直接投用生物制剂,不必进行曝气,这样可以大大节约运行费用。

2.5 最适条件实验由上述实验测得结果可知,在处理油田污水压裂液反排液时,处理条件为生物制剂投加浓度5mg/L,温度为20-30℃,pH值为7左右时,并进行曝气,处理效果最佳。现在在最适条件下进行如下分析。

在1个500ml烧杯中注入250ml水样,然后分别加入生物制剂5mg/L,保持各烧杯的温度为30℃,调节pH值为7左右,并且插入砂芯曝气头从底部进行曝气,曝气强度以烧杯内溶解氧(DO)浓度为2-5mg/L为宜,在不同处理时间内,监测两烧杯中污水氨氮、浊度浓度值。

在最适合去除COD的条件下,氨氮和浊度都有很好的去除率,经过5天的处理相比于COD的去除率89.3%,氨氮和浊度的去除率同样可分别达88.29%和85.41%,并氨氮值降为8.17mg/L,根据GB8978-1996氨氮值已经达到国家一级排放标准15mg/L。在此过程中,污水在化能自养菌亚硝化菌和硝化菌的作用下,将有机氮依次转化为氨氮、亚硝酸盐氮,硝酸盐氮,再通过反硝化作用,依靠兼性异养菌将硝态氮还原成氮气从反应体系内滋出,使氨氮降低。并同时使污水浊度降低,使水资好转,变得清澈。

3结论

试验结果表明,用生物制剂处理油田污水,在温度为30℃,pH值为7,生物制剂投加量为5mg/L时,经过5天处理,生活污水中COD去除率较好,可达89.3%。由试验结果还可知,COD、氨氮和浊度的下降速度趋于一致,5天时污水中COD,氨氮的浓度分别降到到324.2mg/L和8.17mg/L,根据GB8978-1996,均达到国家一级排放标准。说明生物制剂不仅对油田污水COD有较好的去除,对氨氮和浊度的去除也有比较好的效果,而且去除率也比较理想都达到85%以上。