石油污染的微生物修复技术

石油污染的微生物修复技石油污染的微生物修复技术术石油污染石油污染l是指石油开采、运输、装卸、加工开采、运输、装卸、加工和使用使用过程中，由于泄漏泄漏和排放排放石油引起的污染。l主要发生在海洋海洋。大连石油污染图大连石油污染图 石油漂浮在海面上，迅速扩散形成油膜，油膜可沾附在鱼鳃上，使鱼窒息窒息，抑制水鸟产卵和孵化产卵和孵化，破坏其羽毛羽毛的不透水性，降低水产品质量水产品质量。油膜形成可阻碍水体的复氧作用复氧作用，影响海洋浮游生物生长生长，破坏海洋生态平衡生态平衡，此外还可破坏海滨风海滨风景景，影响海滨美学价值。导致导致关于石油污染的图片 早在20世纪70年代，为了解决输油管线和储油罐发生故障漏油和溢油时石油污染的问题，美国埃索研究和工程公司就已经开始寻找清洁的生物解决方法，并且其实验室研究找到一种有效的“细菌细菌播种法播种法”，开了生物修复石油污染先河。上世纪80年代以来，污染的生物修复技术越来越引起人们的关注生物修复技术也取得了很大进步，正在逐渐成熟。而今，世界各国都开始采用生物的方法来修复石油污染，处于世界领先水平的有俄罗斯、丹麦、美国和德国的生物技术，北京大学环境学院作为国内先驱，已于上世纪90年代开始研究，其合作企业南洋东华生物公司已有成功的修复技术应用于世。其“BDBBDB系列生系列生物降解菌物降解菌”已经开始在中国各大油田乃至世界他国油田发挥着功效。微生物修复技术的产生与发展微生物修复技术的产生与发展定义：定义：即利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质的过程。即利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质的过程。前提：前提：微生物代谢活跃，降解速率大，代谢产物无毒微生物代谢活跃，降解速率大，代谢产物无毒分类：分类：原位修复和异位修复原位修复和异位修复指导思想：指导思想：自然条件自然条件生物修复技术生物修复技术供氧不足供氧不足供氧供氧营养盐缺乏营养盐缺乏添加氮磷等营养盐添加氮磷等营养盐高效菌生长缓慢高效菌生长缓慢接种、驯化高效菌接种、驯化高效菌净化速度缓慢净化速度缓慢快速去除污染物快速去除污染物优点：优点：1费用低费用低2就地处理，操作简单就地处理，操作简单3安全，不产生二次污染安全，不产生二次污染4修复时间短修复时间短局限性：局限性：1需要对污染地进行昂贵的考察需要对污染地进行昂贵的考察2微生物受环境温度影响较大，有时只能处理掉部分微生物受环境温度影响较大，有时只能处理掉部分微微生生物物修修复复 目前，我国石油污染土壤的修复技术种类多而先进，目前，我国石油污染土壤的修复技术种类多而先进，但是石油污染但是石油污染水体、空气水体、空气的修复技术方面还不完善，微生的修复技术方面还不完善，微生物修复技术发展前景广阔，不失为我们未来的成功的一条物修复技术发展前景广阔，不失为我们未来的成功的一条路。路。生物技术在采油废水处理中的应用研究生物技术在采油废水处理中的应用研究微生物絮凝剂在油田废水处理中的应用潜能微生物絮凝剂在油田废水处理中的应用潜能酶技术在油气生产中的新应用酶技术在油气生产中的新应用采油废水采油废水采油废水采油废水是以石油污染为主的有机污染废水，在废水处理中，是以石油污染为主的有机污染废水，在废水处理中，CODCOD（化（化学需氧量）的去除是一项重要任务。目前国内外普遍采用的学需氧量）的去除是一项重要任务。目前国内外普遍采用的CODCOD去除方去除方有：有：1.1.化学法化学法:氧化剂氧化法、催化氧化法、膜分离方法、电解法处理法、氧化剂氧化法、催化氧化法、膜分离方法、电解法处理法、吸附法处理法、混凝沉淀法。吸附法处理法、混凝沉淀法。2.2.生物法生物法:活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、厌养生物处理等。活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、厌养生物处理等。化学需氧量（化学需氧量（COD或或CODcr）是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的数量相对不大，而被有机物污染是很普遍的，因此，COD可作为有机物质相对含量的一项综合性指标。活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法是以活性污泥为主体的是以活性污泥为主体的废水废水生物处理的主要方法。活性污生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物微生物繁殖而形繁殖而形成的污泥状成的污泥状絮凝絮凝物。其上栖息着以物。其上栖息着以菌胶团菌胶团为主的微生物群，具有很强的为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化吸附与氧化有机物有机物的能力。的能力。基本组成基本组成基本组成基本组成曝气池：反应主体曝气池：反应主体二沉池：二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。浓度。活性污泥法活性污泥法回流系统：回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。）改变回流比，改变曝气池的运行工况。剩余污泥排放系统：剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。）维持系统的稳定运行。供氧系统供氧系统:主要由供氧主要由供氧曝气风机曝气风机和专用和专用曝气器曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧构成向曝气池内提供足够的溶解氧.微生物絮凝剂微生物絮凝剂是一类由微生物产生的有絮凝活性的次生代谢产物。是一类由微生物产生的有絮凝活性的次生代谢产物。能产生絮凝剂的微生物有：能产生絮凝剂的微生物有：革兰氏阳性菌：革兰氏阳性菌：红平红球菌属、卡诺氏菌属、棒状杆菌属。红平红球菌属、卡诺氏菌属、棒状杆菌属。革兰氏阴性菌：革兰氏阴性菌：协腹产碱菌属。协腹产碱菌属。其他：其他：酱油曲霉、假单胞菌属、厄氏菌属、芽孢杆菌属等。酱油曲霉、假单胞菌属、厄氏菌属、芽孢杆菌属等。作用原理：作用原理：微生物絮凝剂通过离子键、氢键的作用与悬浮物结合，由于絮凝微生物絮凝剂通过离子键、氢键的作用与悬浮物结合，由于絮凝剂的分子量较大，一个絮凝剂分子可同时与几个悬浮颗粒结合，剂的分子量较大，一个絮凝剂分子可同时与几个悬浮颗粒结合，在适宜条件下，迅速结成网状结构而沉积，从而表现出絮凝能力。在适宜条件下，迅速结成网状结构而沉积，从而表现出絮凝能力。生物酶在油气生产过程中被应用于以下几种工程中：生物酶在油气生产过程中被应用于以下几种工程中：钻井液污染清除（生物酶为基础的滤饼清除技术）钻井液污染清除（生物酶为基础的滤饼清除技术）酶基酸化处理技术酶基酸化处理技术对石油开采中钻井滤饼进行分析，其上主要由固体颗粒（碳对石油开采中钻井滤饼进行分析，其上主要由固体颗粒（碳酸钙颗粒、地层矿物）和降滤失剂多糖聚合物（纤维素、淀酸钙颗粒、地层矿物）和降滤失剂多糖聚合物（纤维素、淀粉及其衍生物）组成。利用生物酶可以降解多糖聚合物。粉及其衍生物）组成。利用生物酶可以降解多糖聚合物。新型特异性生物酶是多糖聚合物特异性水解酶，只分解多糖新型特异性生物酶是多糖聚合物特异性水解酶，只分解多糖内特定的糖苷键，可以将多糖聚合物分解为不可还原的单糖内特定的糖苷键，可以将多糖聚合物分解为不可还原的单糖或二糖。水解后的小分子可溶性糖极易被反排出地面，减少或二糖。水解后的小分子可溶性糖极易被反排出地面，减少了大分子聚合物对地层倒流能力的影响。了大分子聚合物对地层倒流能力的影响。主要用于消除钻井液、地层伤害、疏松油层、溶解碳酸盐垢等。主要用于消除钻井液、地层伤害、疏松油层、溶解碳酸盐垢等。这一工艺是由一种酯性基质与酯酶在地层内反应生有机酸达到目这一工艺是由一种酯性基质与酯酶在地层内反应生有机酸达到目的。这种酸化工艺中使用的酶能耐高温、高盐和高压。对整个酸的。这种酸化工艺中使用的酶能耐高温、高盐和高压。对整个酸液生成过程的控制则通过使用酶催化剂来实现。首先，将底物脂液生成过程的控制则通过使用酶催化剂来实现。首先，将底物脂与水混合，待其完全溶解，再加入酶。混合过程中，可以在压裂与水混合，待其完全溶解，再加入酶。混合过程中，可以在压裂或其它适宜容器中进行，用浆叶式搅拌器使之均匀混合。当酶完或其它适宜容器中进行，用浆叶式搅拌器使之均匀混合。当酶完全混合好后即可注入到井下。由于该流体的活性很低，且只在到全混合好后即可注入到井下。由于该流体的活性很低，且只在到达井筒或油层后才开始生成酸液，所以对井筒及施工设备基本没达井筒或油层后才开始生成酸液，所以对井筒及施工设备基本没有腐蚀，且能有效的进入目的层到达常规酸很难到达的地方。有腐蚀，且能有效的进入目的层到达常规酸很难到达的地方。谢谢！谢谢！