申請(qǐng)日2014.02.27

　　公開(公告)日2014.05.21

　　IPC分類號(hào)C02F103/10; C02F3/34

　　摘要

　　一種石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，步驟如下：(1)將純化的單一的銅綠假單胞菌、枯草桿菌、門多薩假單胞菌和鮑氏不動(dòng)桿菌菌株接種到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，培養(yǎng)18h，得到種子菌液;(2)制備種子菌液的馴化培養(yǎng)液;(3)將制備的馴化培養(yǎng)液按單株菌液等體積比加入發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng);(4)將發(fā)酵菌液投入曝氣池中進(jìn)行采油廢水的處理。復(fù)合高效除油菌株可對(duì)采油廢水中的烴類化合物降解率在94%以上;選用的菌種不僅各自高效的原油降解率，菌種之間還能起到協(xié)同作用，幾種細(xì)菌共同對(duì)原油進(jìn)行降解效率遠(yuǎn)大于單獨(dú)作用簡單疊加的效果。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　(1)將純化的單一的銅綠假單胞菌、枯草桿菌、門多薩假單胞菌和鮑氏不 動(dòng)桿菌菌株接種到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，pH7.5、35℃、200r/min搖床培養(yǎng)18h， 得到種子菌液;

　　(2)制備種子菌液的馴化培養(yǎng)液;

　　(3)將步驟(2)制備的馴化培養(yǎng)液按等體積比加入發(fā)酵培養(yǎng)基中，在pH7.5、 35℃、250r/min條件下，培養(yǎng)24～48h，使發(fā)酵菌液細(xì)胞濃度≥109CFU/mL;

　　(4)將發(fā)酵菌液投入曝氣池中進(jìn)行采油廢水的處理。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：步驟(2)所述的馴化培養(yǎng)液制備方法如下：

　　取種子菌液加入含有原油樣品的培養(yǎng)基，pH7.5、33℃、150r/min搖床培養(yǎng) 2d，培養(yǎng)基中原油樣品體積含量為1.5%，接種至新鮮的含有原油樣品的培養(yǎng)基 中;重復(fù)上述步驟4次，每一次轉(zhuǎn)接的培養(yǎng)基內(nèi)原油樣品體積含量都以5‰的速 度遞增，8天后得到馴化培養(yǎng)液。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：所述的培養(yǎng)基為組成及重量份數(shù)為：KH2PO40.85份、K2HPO41.55份、 MgSO4.H2O0.5份、CaCl20.1份、NH4Cl1.5份、MnSO4.H2O0.5份、FeSO4.H2O 0.005份、NH4SO40.1份、H3BO30.01份和去離子水1000份;

　　所述的原油樣品為120#溶劑油與渣油以質(zhì)量比為1:3的混合物。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：步驟(2)所述的馴化培養(yǎng)液制備方法如下：

　　取原油采出液，向其中加入無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基和種子菌液，原油采出液與 無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基體積比為1：5，pH7.5、33℃、150r/min搖床培養(yǎng)2d;取上述 培養(yǎng)得到的培養(yǎng)液接種至相同的新鮮原油采出液和無碳基礎(chǔ)鹽配制成的培養(yǎng)基 內(nèi)，于相同條件下培養(yǎng)2d，如此連續(xù)富集培養(yǎng)四次，8d后得到馴化培養(yǎng)液。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：所述的無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基組份及重量份數(shù)為：KH2PO448.28份、K2HPO450.10份、MgSO4.7H2O13.41份、CaCl21.20份、KNO375.75份、FeSO4.7H2O 15.15份、Na2EDTA3.72份、MnSO4.H2O1.69份、H3BO31.22份和去離子水 1000份。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：步驟(3)中所述的馴化菌液體積為發(fā)酵培養(yǎng)基體積的2.5%;所述的發(fā)酵培 養(yǎng)基組分及重量份數(shù)為：水解植物蛋白粉WA—310份、牛肉膏5份、NaCl5 份和去離子水1000份。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：步驟(4)中所述的發(fā)酵菌液體積是采油廢水體積的2‰。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，其特征在 于：步驟(4)中所述的曝氣池中按每天進(jìn)水量補(bǔ)充尿素22g/m3和鈣鎂磷肥 64g/m3，曝氣池通氣量為0.004m3/s，DO約3.5～4.5mg/L。

　　說明書

　　一種石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種除油菌協(xié)同降解采油廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　在油田開發(fā)初期，通常情況下鉆出油井后，原始地層能量如天然水驅(qū)、彈 性能量驅(qū)、溶解氣驅(qū)及重力驅(qū)等可將地層原油通過油流通道舉升至地面，這種 以自噴開采石油的方式，稱為一次采油。一次采油采出液的含水率很低，約5～ 10%左右。一次采油造成原始地層能量迅速遞減，靠原始地層能量開采原油的方 式難以維持，這時(shí)需要向地底油層注水或注氣以補(bǔ)充能量，來實(shí)施二次采油。 全國大部分油井都采用注水開發(fā)的方式進(jìn)行二次采油。而開發(fā)稠油油田則需要 將高壓水蒸汽從油井注入地層，待注入的高壓水蒸氣將稠油減粘后，水蒸氣的 冷凝水為油層提供能量，油水混合的采出液被一起從油井采出。隨著油田開發(fā) 時(shí)期的延長，注水或注氣的二次采油方式使采出原油含水率不斷上升。華東地 區(qū)各油田的采出液含水率已經(jīng)超過了85%。近些年來，我國大部分油田相繼進(jìn) 入了采用聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)的三次采油階段，該技術(shù)大面積應(yīng)用于大慶油 田和勝利油田。與一般油田采油廢水相比，三次采油廢水具有以下特點(diǎn):三次采 油廢水中除了含有大量石油類有機(jī)物、懸浮固體顆粒、溶解性礦物質(zhì)和微生物 等常規(guī)污染物之外，還含有大量的堿、表面活性劑和高分子水解聚丙烯酰胺 (HPAM)等驅(qū)油劑，因此三次采油廢水COD高、黏度大、乳化程度高、有機(jī) 污染物穩(wěn)定性增強(qiáng)、可生物降解性降低。

　　隨著油藏開采時(shí)期的延長和采油工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新，淮安金南油田已進(jìn)入三 次采油階段，出現(xiàn)了注水量大、采出液量大、采油廢水量大、能量資源消耗高 的“三大一高”現(xiàn)象。采油廢水高達(dá)90%以上。廢水粘度大，乳化油穩(wěn)定，另 含有溶解性礦物質(zhì)、酚類化合物、細(xì)菌、懸浮固體雜質(zhì)以及所投加的破乳劑、 清蠟劑和降粘劑等采油助劑，具有有機(jī)成分復(fù)雜且難去除，懸浮物較多且粒徑 小的特點(diǎn)。采油廢水處理后回注，不僅可以減少采油廢水外排帶來的嚴(yán)重的環(huán) 境污染，極大地提高水資源的利用率，而且可以保護(hù)金南油田地下油層能量， 維持油層壓力并提高采油效率。但是回注水水質(zhì)不合格，特別是回注水中的含 油量、固體懸浮物及硫酸鹽還原菌(SRB菌)超標(biāo)，將會(huì)堵塞地層滲流孔道， 腐蝕生產(chǎn)設(shè)施，嚴(yán)重危害注水開采油田。油田回注水處理技術(shù)的關(guān)鍵是去除采 油廢水中的油、細(xì)菌和懸浮物。以往處理含油廢水主要采用的物理處理和化學(xué) 方法均存在不足之處，物理法除油效果差且耗時(shí)長，化學(xué)法消耗大量混凝劑且 產(chǎn)生二次污染。微生物法處理含油廢水能夠避免二次污染，凈化效果好，且處 理費(fèi)用低廉，因而被越來越廣泛的運(yùn)用。能夠篩選出高效降解石油菌對(duì)于油田 廢水的治理具有重大的意義并會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益，但是現(xiàn)有微生物法處理 含油廢水效率較低，廢水處理時(shí)間較長。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微生物法處理含油廢水 效率較低、處理時(shí)間較長的不足，提供一種除油菌協(xié)同降解采油廢水的方法。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

　　一種石油降解菌協(xié)同降解采油廢水的方法，包括如下步驟：

　　(1)將純化的單一的銅綠假單胞菌、枯草桿菌、門多薩假單胞菌和鮑氏不 動(dòng)桿菌菌株接種到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，pH7.5、35℃、200r/min搖床培養(yǎng)18h， 得到種子菌液;

　　(2)制備種子菌液的馴化培養(yǎng)液;

　　(3)將步驟(2)制備的馴化培養(yǎng)液按單株菌液等體積比加入發(fā)酵培養(yǎng)基 中，在pH7.5、35℃、250r/min條件下，培養(yǎng)24～48h，使發(fā)酵菌液細(xì)胞濃度≥ 109CFU/mL;

　　(4)將發(fā)酵菌液投入曝氣池中進(jìn)行采油廢水的處理。

　　進(jìn)一步地，步驟(2)所述的馴化培養(yǎng)液制備方法如下：

　　取種子菌液加入含有原油樣品的培養(yǎng)基，pH7.5、33℃、150r/min搖床培養(yǎng) 2d，培養(yǎng)基中原油樣品體積含量為1.5%，接種至新鮮的含有原油樣品的培養(yǎng)基 中;重復(fù)上述步驟4次，每一次轉(zhuǎn)接的培養(yǎng)基內(nèi)原有樣品體積含量都以5‰的速 度遞增，8天后得到馴化培養(yǎng)液。

　　作為優(yōu)選，所述的培養(yǎng)基為組成及重量份數(shù)為：KH2PO40.85份、K2HPO41.55 份、MgSO4.H2O0.5份、CaCl20.1份、NH4Cl1.5份、MnSO4.H2O0.5份、FeSO4.H2O 0.005份、NH4SO40.1份、H3BO30.01份、去離子水1000份;

　　所述的原油樣品為120#溶劑油與渣油以質(zhì)量比為1:3的混合物。

　　作為優(yōu)選，步驟(2)所述的馴化培養(yǎng)液制備方法如下：

　　取原油采出液，向其中加入對(duì)應(yīng)無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基和種子菌液，原油采出 液與無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基體積比為1:5，pH7.5、33℃、150r/min搖床培養(yǎng)2d;取 步驟上述培養(yǎng)得到的培養(yǎng)液接種至相同的新鮮原油采出液和培養(yǎng)基內(nèi)，于相同 條件下培養(yǎng)2d，如此連續(xù)富集培養(yǎng)四次，8d后得到馴化培養(yǎng)液。

　　進(jìn)一步地，所述的無碳基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基組份及重量份數(shù)為：KH2PO448.28 份、K2HPO450.10份、MgSO4.7H2O13.41份、CaCl21.20份、KNO375.75 份、FeSO4.7H2O15.15份、Na2EDTA3.72份、MnSO4.H2O1.69份、H3BO31.22 份和去離子水1000份。

　　作為優(yōu)選，步驟(3)中所述的馴化菌液體積為發(fā)酵培養(yǎng)基體積的2.5%; 所述的發(fā)酵培養(yǎng)基組分及重量份數(shù)為：水解植物蛋白粉WA—310份、牛肉膏5 份、NaCl5份、去離子水1000份。

　　作為優(yōu)選，步驟(4)中所述的發(fā)酵菌液體積是采油廢水體積的2‰。

　　進(jìn)一步地，步驟(4)中所述的曝氣池中按每天進(jìn)水量補(bǔ)充尿素22g/m3和鈣 鎂磷肥64g/m3，曝氣池通氣量為0.004m3/s，DO約3.5～4.5mg/L。

　　本發(fā)明的有益效果是，(1)復(fù)合高效除油菌株可對(duì)采油廢水中的烴類化合物 降解率在94%以上;

　　(2)降解采油廢水的最適溫度為33～37℃、pH為7.5～8.0、鹽度為 1.3%～1.50%、溶解氧為3.5～4.5mg/L，且所述復(fù)合菌株在外環(huán)境溫度≧-7℃的低 溫及鹽度≦40%、pH≦9.0的高鹽堿條件下仍具有良好的降解能力。

　　(3)本發(fā)明所選用的菌種不僅各自高效的原油降解率，菌種之間還能起到 協(xié)同作用，幾種細(xì)菌共同對(duì)原油進(jìn)行降解效率遠(yuǎn)大于單獨(dú)作用簡單疊加的效果， 而且極容易適應(yīng)所述油田現(xiàn)場的生化池降解環(huán)境，并具有持續(xù)循環(huán)性。