討論微生物污水處理技術(shù)的應(yīng)用

引言

目前國(guó)內(nèi)在污水處理上，普遍采用物理化學(xué)法，但其安全性相對(duì)較差，容易引起二次污染。微生物污水處理技術(shù)能高效快速的處理污水，出水水質(zhì)穩(wěn)定，具有一定的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)對(duì)微生物油田污水處理技術(shù)在陜北油田污水處理的應(yīng)用流程的分析并結(jié)合陜北油田的現(xiàn)狀，了解到微生物油田污水處理技術(shù)能有效的利用微生物的專性和協(xié)同性，在對(duì)不同層位的采出水投加“倍加清”專性聯(lián)合菌群的過(guò)程中，能有利的證實(shí)微生物處理污水具有一定的優(yōu)勢(shì)，并應(yīng)用性廣泛。

油田污水主要來(lái)自兩部分,不僅是來(lái)自鉆井和采油所產(chǎn)生的污水，還有來(lái)自后續(xù)工作中所產(chǎn)生的污水如脫水站污水、罐底水，油區(qū)站場(chǎng)周邊工業(yè)廢水等。為了保護(hù)油田生態(tài)環(huán)境，合理的利用水資源，減輕污水的直接排放量，會(huì)在油田污水的凈化后再將其回注使用。一般在污水處理的問(wèn)題上，自然懸浮法、混凝浮升法、氣浮分離法、粗粒化法和過(guò)濾法等方法是通常會(huì)采用的方法，它們可以達(dá)到去除污水中的油及懸浮物的目的。油田污水存在多樣化，污水成分各有不同，在工藝的選取上會(huì)更為復(fù)雜，技術(shù)操作更加多樣。在油田污水處理中，單一的處理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足工作需求，通常工廠會(huì)對(duì)油田污水進(jìn)行成分取樣，會(huì)先對(duì)其水質(zhì)作出進(jìn)一步分析，從而結(jié)合要求，對(duì)各技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)作出比較，選取最合適的操作方法。這樣不僅能優(yōu)化工藝處理效率，也能優(yōu)化水質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到排放指標(biāo)。

油田污水處理現(xiàn)狀

通過(guò)調(diào)查，我國(guó)陜北大部分地區(qū)的油田都是低或特低滲透油藏，空隙小，更難滲透。通常會(huì)采用低滲透油田同步注水或超前注水的方式，來(lái)防止油藏被污染，保證了低滲油藏的地層壓力，對(duì)水質(zhì)凈化要求增高。常規(guī)方法的采用已經(jīng)不能達(dá)到該油田污水處理的要求。延長(zhǎng)油田定邊采油廠屬于低滲透油區(qū)，延安組油藏處于地下1600m-2070m處，其平均的孔隙度較小，滲透率較低分別為12.30×10-3μm2和14.5%。延長(zhǎng)組屬低壓、低孔、特低滲藏巖性油藏，油藏深埋1970到2670m，平均孔隙度，滲透率和含油飽和度分別為9.1%，7.5×10-3μm2和43.5%。通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以看出，采出水回注工藝對(duì)水的質(zhì)量要求更高。

污水的處理流程一般會(huì)經(jīng)過(guò)油水分離過(guò)濾器、凈化罐、改性纖維球過(guò)濾器、PE管式過(guò)濾器等儀器的處理，同時(shí)會(huì)加入絮凝劑和助凝劑。污水經(jīng)該流程處理后基本能達(dá)到回注的要求，但是如果工藝流程和設(shè)備的選用方法不恰當(dāng)，加藥的方式不正確，注水水質(zhì)就很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

在通過(guò)對(duì)油田開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)一步科技研發(fā)，對(duì)于注水開(kāi)采復(fù)合物的趨采以及復(fù)合驅(qū)采等化學(xué)新技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始為人們所采用，降低了污水處理工作的難度，為了進(jìn)一步提高油田污水處理后的水質(zhì)，升級(jí)油田注水系統(tǒng)，微生物污水處理技術(shù)需要得到重視和支持。在油田污水處理工作中，微生物污水處理與膜分離技術(shù)相結(jié)合使用已經(jīng)開(kāi)始了試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，并且在大慶油田等定點(diǎn)油田中已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)化應(yīng)用，去的了非常理想的成效。

微生物污水處理技術(shù)

技術(shù)原理

污水中含有很多微生物生長(zhǎng)所需的成分如糖類、蛋白質(zhì)和脂肪類物質(zhì)，微生物自身的各種化學(xué)反應(yīng)，能夠降解有害物質(zhì)，并且加以利用。能夠降解污水中復(fù)雜的有機(jī)物，通過(guò)氧化還原等反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，進(jìn)而為微生物繁殖提供了所需養(yǎng)分。專性微生物具有一定的專一性，其主要是針對(duì)某種污水水質(zhì)，通常人們會(huì)在自然界中通過(guò)針性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微生物的篩選，分離，配對(duì)形成適應(yīng)水質(zhì)的菌種，并且為人們所使用。專性試驗(yàn)菌種的專一性和協(xié)同作用可以很好的降解污水，提高水質(zhì)，并且不容易產(chǎn)生再次污染。需要嚴(yán)格控制生存環(huán)境來(lái)進(jìn)行微生物的培育，在污水的溫度、鹽度以及酸堿度等方面做到合理的調(diào)控，才能滿足微生物的生存需求。

微生物處理污水技術(shù)通過(guò)微生物自身的新陳代謝來(lái)對(duì)污水中含有的復(fù)雜有機(jī)物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，使有機(jī)物分離，強(qiáng)化。通常污水中會(huì)存在大量的懸浮顆粒，這些顆粒的篩除要結(jié)合過(guò)濾法、生物膜分離技術(shù)的運(yùn)用。例如“專性微生物＋膜”（MMBR）這一兩段式處理工藝就是目前我們所接觸到的最為簡(jiǎn)單的處理工藝之一，其主要是經(jīng)過(guò)殺酶劑和水質(zhì)改性劑以及緩蝕劑的處理，再運(yùn)用微生物及膜處理設(shè)施來(lái)利用微生物降解污水中的有機(jī)物，依靠膜來(lái)分離懸浮物，從而將達(dá)到將污水凈化，菌體分離，改善水質(zhì)的效果。

試驗(yàn)工藝流程

油田采出水的水質(zhì)會(huì)根據(jù)層位和區(qū)塊的不同會(huì)產(chǎn)生較大的差別，因此在前期我們需要根據(jù)微生物適應(yīng)性來(lái)選擇合適的聯(lián)合菌群。從延長(zhǎng)油田采出的含油污水，經(jīng)過(guò)微生物反應(yīng)池，投加“倍加清”專性聯(lián)合菌群，然后進(jìn)行菌的馴化與培養(yǎng)，并按要求，根據(jù)污水停留時(shí)間來(lái)進(jìn)行操作。

將油污水經(jīng)除油罐后用泵引入到微生物反應(yīng)池，水溫不得超過(guò)40℃，否則應(yīng)先打入冷卻水，微生物的生長(zhǎng)培育需要合適的生長(zhǎng)因素，嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，環(huán)境溫度一般在10℃-45℃之間，不可過(guò)低或過(guò)高。操作一般在常壓下進(jìn)行，也可在低于0.5MPa的環(huán)境下運(yùn)行；溶解氧濃度的要求也較為嚴(yán)格，通常是小于或等于2mg/L；進(jìn)水pH值調(diào)節(jié)為6到9之間，含油質(zhì)量濃度在20-300mg/L之間，懸渾物質(zhì)量濃度50到300mg/L,硫化物質(zhì)量濃度不能高于50mg/L，礦化程度不能過(guò)高，聚合物的質(zhì)量濃度需小于200mg/L。往反應(yīng)池中投加“倍加清”高效聯(lián)合菌群，一般的水力停留時(shí)間為48h。微生物的生活依賴于污水中的有機(jī)污染物提供營(yíng)養(yǎng)，且細(xì)菌運(yùn)用自身的氧化、還原、合成等反應(yīng)降解水中有機(jī)物，生物膜的吸附氧化作用能去除原油和有機(jī)物。

微生物技術(shù)在污水處理工作中的應(yīng)用

在對(duì)延9層位、長(zhǎng)2層位的不同采出水作為試驗(yàn)樣本進(jìn)行微生物污水處理試驗(yàn)后，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析出微生物技術(shù)在低滲透油藏的適用性。設(shè)定一周為試驗(yàn)時(shí)間，在兩個(gè)層位的采出水中投放“倍加清”專性聯(lián)合菌群，污水停留時(shí)間為每天8h，分別在早晨8點(diǎn)和下午4點(diǎn)進(jìn)行水樣采集。在試驗(yàn)運(yùn)行初期需要定期向生化池中投加聯(lián)合菌種以及專性活性劑和抗表面活性劑，來(lái)保持專性菌的優(yōu)勢(shì)和活性。

通過(guò)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)隨著試驗(yàn)的進(jìn)行采出水的水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)。剛開(kāi)始由于菌膜在運(yùn)行初期還處于培養(yǎng)馴化階段，延9地層出水含油去除率不高。之后菌膜會(huì)逐漸適應(yīng)水質(zhì)，出水含油的去除率將會(huì)得到提高，甚至有可能達(dá)到90%。兩個(gè)層位含油、機(jī)械雜質(zhì)以及總的鐵含量會(huì)進(jìn)一步降低，去除率過(guò)高，從而達(dá)到采出水的回注的要求。對(duì)兩個(gè)層位的含油去除效果試驗(yàn)中，微生物處理的效果最好，總鐵最差，機(jī)械雜質(zhì)居中。在試驗(yàn)中，長(zhǎng)2層次的采出水的總鐵含量去除率出現(xiàn)了些許的變化，穩(wěn)定性較差。微生物能夠起到徹底殺菌，減少生物腐蝕，降低腐蝕速率的效果。

微生物技術(shù)在污水處理中的優(yōu)勢(shì)

在現(xiàn)代油田污水處理過(guò)程中，微生物污水處理方式與物理化學(xué)方式不同，能有效地減少化學(xué)方法所造成的剩余污染，能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)保的目標(biāo)，達(dá)到一定的環(huán)境保護(hù)的效果。微生物污水處理技術(shù)能夠更有效的凈化水質(zhì)，而且穩(wěn)定性較高，凈化能力好，控制性強(qiáng)。在現(xiàn)代國(guó)際石油開(kāi)采污水處理的眾多技術(shù)中，污水處理技術(shù)有一定的獨(dú)特性和優(yōu)勢(shì)。它不僅操作簡(jiǎn)單，專一性較強(qiáng)，不會(huì)帶來(lái)副污染，而且能貫徹資源的可持續(xù)發(fā)展。有些微生物可以通過(guò)加工形成微生物絮凝劑，它能將污水進(jìn)行絮凝。微生物絮凝劑處理效率高，沒(méi)有毒性，減少污水處理的再污染、應(yīng)用范圍較廣，而且成本低廉。針對(duì)污水處理這一問(wèn)題中，微生物絮凝劑能將污水中的活性污泥進(jìn)行絮凝，沉淀污水中的污染物，然后用過(guò)濾法將污水進(jìn)行過(guò)濾，從而起到凈化的作用。而且微生物絮凝劑十分安全，無(wú)毒性，它能夠在處理出產(chǎn)廢水、進(jìn)行廢水脫色和污水沉降等方面做出顯著的改善。用一般的處理劑，處理過(guò)污水之后，活性污泥容易膨脹，進(jìn)而影響處理效率?，F(xiàn)在的微生物絮凝劑就不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，它能恢復(fù)活性污泥的沉淀性能，大大的減少了工作量，效率更是得到了不錯(cuò)的提升。微生物污水處理技術(shù)不僅能夠促進(jìn)我國(guó)石油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，更是能提高污水處理的效率和水平，提升凈化水質(zhì)的能力。通過(guò)對(duì)油田污水處理技術(shù)的關(guān)注和了解，為我國(guó)現(xiàn)代污水處理技術(shù)水平的提高奠定了基礎(chǔ)。

微生物污水處理技術(shù)在油田污水上運(yùn)用的關(guān)鍵

應(yīng)該提升企業(yè)對(duì)微生物污水處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)

提升石油開(kāi)采企業(yè)對(duì)微生物污水處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)，有利于促進(jìn)微生物污水處理技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)應(yīng)該加深企業(yè)的環(huán)保意識(shí)和以及油田污水處理的重要性，政府部門(mén)應(yīng)該支持和提倡微生物技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，做好油田污水處理的工作。通過(guò)國(guó)家的扶持和倡導(dǎo)來(lái)加快微生物技術(shù)的發(fā)展，提高油田污水處理的水平，增加其科學(xué)性。

提高污水處理技術(shù)人員的專業(yè)水平

油田企業(yè)應(yīng)對(duì)污水處理相關(guān)人員進(jìn)行具體的培訓(xùn)來(lái)提高技術(shù)人員的專業(yè)水平，來(lái)進(jìn)一步推廣微生物污水處理技術(shù)的運(yùn)用。微生物污水處理技術(shù)雖然具有簡(jiǎn)單和高效性，但是其與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)仍然有很大的差異性。為了促進(jìn)微生物技術(shù)在污水處理工作中的運(yùn)用，我國(guó)石油企業(yè)應(yīng)提高技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平，為微生物污水處理技術(shù)的運(yùn)用奠定良好的基礎(chǔ)。

用生態(tài)環(huán)保理論來(lái)指導(dǎo)微生物污水處理技術(shù)的運(yùn)用

在現(xiàn)代的石油開(kāi)采工作中，石油企業(yè)應(yīng)該重視到油田污水處理這一問(wèn)題的重要性。我國(guó)應(yīng)該用生態(tài)環(huán)保的理論來(lái)指導(dǎo)石油開(kāi)采企業(yè)的污水處理工作，通過(guò)這個(gè)來(lái)促進(jìn)油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展，同時(shí)促進(jìn)油田下游水資源的保護(hù)工作的進(jìn)行。微生物污水處理技術(shù)的研發(fā)，不僅在一定程度上提高了污水處理工作的科學(xué)性，環(huán)保性，同時(shí)也起到了生物資源有效利用。微生物污水處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)促進(jìn)了我國(guó)污水處理技術(shù)水平的提高，有利于我國(guó)微生物技術(shù)的多項(xiàng)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以發(fā)現(xiàn)微生物污水處理技術(shù)有一定的局限性，要消除這種局限性，必須采用其他先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行污水處理。另外，微生物處理技術(shù)在低滲透油藏比較適用，而且人性化，耗資少，所以肯定會(huì)得到不錯(cuò)的發(fā)展。

在現(xiàn)代油田污水處理中，微生物污水處理技術(shù)是國(guó)際前沿油田污水處理的代表。我國(guó)應(yīng)該大力提倡和推動(dòng)微生物技術(shù)在污水處理工作上的發(fā)展，發(fā)揮微生物污水技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)對(duì)油田周邊生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，提高污水凈化的效果。政府應(yīng)該用其職能監(jiān)督污水處理工作的進(jìn)行，促進(jìn)微生物污水處理技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以達(dá)到現(xiàn)代石油能源的科學(xué)開(kāi)采。