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稠油污水膜污染生物控制技術(shù)

  當(dāng)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(duì)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(shí)效果不佳,致使水質(zhì)不達(dá)標(biāo),從而影響其運(yùn)行,使膜的更換次數(shù)增多。通過(guò)分析可知有機(jī)污染是導(dǎo)致膜污染的主要原因,并且有機(jī)污染物在膜表面聚集起來(lái),會(huì)產(chǎn)生粘性包外聚合物,從而使膜污染加重。因此,膜污染需要應(yīng)用限制性培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行有效降菌,增加生物處理單元,以此增強(qiáng)污水中污染物的去除效果,并有效抑制住膜污染。

  1、實(shí)驗(yàn)材料和方法

  1.1 實(shí)驗(yàn)材料

  ①樣品采集,本次實(shí)驗(yàn)用水采用聯(lián)合現(xiàn)有的處理流程,而實(shí)驗(yàn)用油是脫水原油,并且菌種是來(lái)自于污水和微生物中心的實(shí)驗(yàn)菌種庫(kù);

  ②實(shí)驗(yàn)用培養(yǎng)基,目前,芳香烴降解菌和飽和烴降解菌的培養(yǎng)基,以及瀝青降解菌和富集培養(yǎng)基,其篩選培養(yǎng)基都一樣,并且其唯一碳源是正十六烷和正己烷。

  1.2 實(shí)驗(yàn)方法

  ①分析細(xì)菌在稠油中的降解特性,通過(guò)建立詳細(xì)的培養(yǎng)流程,將5%的細(xì)菌進(jìn)行接種,然后放在點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行脫水原由的培養(yǎng)基中,使其在37℃震蕩培養(yǎng)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(jìn)行分析。當(dāng)飽和烴和芳烴分離出來(lái)時(shí),要通過(guò)氣相色譜進(jìn)行掃描分析,要適時(shí)調(diào)整其溫度變化;

 ?、谀と疚锓治龇椒?,在點(diǎn)所采用的膜污染物,分成兩份,一份稱重,另外一份進(jìn)行能譜分析,用甘油浴對(duì)膜污染進(jìn)行蒸餾。同時(shí)在膜污染處理時(shí),要使其真空,而且要相對(duì)干燥,才能使剩余物有效溶解和回流,從而確定可溶物的質(zhì)量。而對(duì)于不溶物回流,要確定其瀝青的含量和質(zhì)量,并且要對(duì)其中的固體進(jìn)行XRD衍射分析和研究。

  2、結(jié)果和討論

  2.1 膜污染的原因分析

  由于現(xiàn)有污水處理工藝流程不是很完善,所以很多時(shí)候存在膜通量衰減和膜組建速度較快的情況,從而致使該點(diǎn)水質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

 ?、儆^察污染膜面的微觀形態(tài),通過(guò)電鏡觀察,磨面有大量有機(jī)污染物,其表面較密,且有鎖狀物交錯(cuò)。由于磨面細(xì)菌較多,產(chǎn)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;

 ?、?a href="http://itjobsdelhi.net/" target="_blank" class="keylink">水質(zhì)分析,通過(guò)對(duì)膜過(guò)濾前后的水質(zhì)分析可知,其處理工藝去除效果有待加強(qiáng),主要表現(xiàn)為膜過(guò)濾后,油含量等依然較多,很多污染物會(huì)吸附在膜表面,從而導(dǎo)致膜孔發(fā)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(dāng)然導(dǎo)致膜污染的主要因素是有機(jī)污染,主要是由于處理工藝的沉淀功能和多介質(zhì)的過(guò)濾性能較差,從而致使污染物在膜表面大量吸附。無(wú)機(jī)污染物中的無(wú)機(jī)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?duì)稠油的降解特性,通過(guò)菌群作用之后,可有效降低飽和烴和芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù),而對(duì)于非烴和瀝青的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分較多,其分組會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化;

 ?、诟咝Ы到饩倪x擇和培育,通過(guò)使用選擇性培養(yǎng)技術(shù),選擇質(zhì)量較好的稠油降解菌,以此使其生長(zhǎng)發(fā)育的性能更加穩(wěn)定。

  2.3 生物處理對(duì)膜污染的抑制作用

  ①使膜通量的變化相對(duì)穩(wěn)定,目前,膜通量的主要考察參數(shù)是膜前預(yù)處理的效果如何?所以膜一旦受到污染,將會(huì)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(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。由于生物處理技術(shù)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;

 ?、谀け砻嫖⒂^形態(tài)的分析,通過(guò)對(duì)新膜和沒(méi)有處理過(guò)的污染膜進(jìn)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(yán)重,使膜表面更加粗糙。所以在減緩膜污染時(shí),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;

 ?、凵锾幚韺?duì)污水中石油類等其他物質(zhì)的去除效果,由于生物處理技術(shù)對(duì)污水中石油類物質(zhì)的去除效果較好,所以該技術(shù)得到了更多的應(yīng)用,生物反應(yīng)器具有推流式的特點(diǎn),使石油類等其它物質(zhì)在生物系統(tǒng)內(nèi)形成了分級(jí)食物鏈,以此讓這些物質(zhì)捕食游離的細(xì)菌,使水質(zhì)得到凈化。

  3、總結(jié)

  通過(guò)對(duì)現(xiàn)有工藝中的模進(jìn)行水質(zhì)分析,懂得了造成膜污染的主要原因是其有機(jī)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(shù)時(shí),要增加生物處理單元,減少污染物在膜表面的吸附數(shù)量,從而有效抑制住膜污染,進(jìn)而逐漸消除膜表面的生物污染。( >

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