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稠油污水膜污染生物控制技术研究

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  摘 要:當前,为防止稠油污水膜污染,各地进行了大量的实验,并建立了模拟流程,以此有效增加生物处理单元。由于现在的污水处理工艺存在膜污染严重等问题,所以要对污水水质和膜污染物进行分析,找出污染原因。同时在对抽油污水特征污染物进行研究时,通过运用限制性培养技术,可对高效降解菌进行筛选,从而确定有机污染然后造成膜污染。文章通过对稠油污水膜污染生物控制技术进行分析和研究,详细了解其实验材料和方法,以及请记录和讨论,从而有效降解稠油污水中的有机污染物,并抑制住膜污染,进而更好的保护管理。
  关键词:稠油污水;膜污染;材料和方法;记录和讨论
  当前,污水处理工艺流程有油水分离、污水改性、低渗透油田回注等阶段。但是稠油污水处理的难度相对较大,且处理工艺也存在很多不完善之处,所以在污染物处理时效果不佳,致使水质不达标,从而影响其运行,使膜的更换次数增多。通过分析可知有机污染是导致膜污染的主要原因,并且有机污染物在膜表面聚集起来,会产生粘性包外聚合物,从而使膜污染加重。因此,膜污染需要应用限制性培养技术进行有效降菌,增加生物处理单元,以此增强污水中污染物的去除效果,并有效抑制住膜污染。
  1 实验材料和方法
  1.1 实验材料
  ①样品采集,本次实验用水采用滨一联合站现有的处理流程,而实验用油是滨一站脱水原油,并且菌种是来自于滨一站污水和微生物中心的实验菌种库;②实验用培养基,目前,芳香烃降解菌和饱和烃降解菌的培养基,以及沥青降解菌和富集培养基,其筛选培养基都一样,并且其唯一碳源是正十六烷和正己烷。
  1.2 实验方法
  ①分析细菌在稠油中的降解特性,通过建立详细的培养流程,将5%的细菌进行接种,然后放在站点已经进行脱水原由的培养基中,使其在37摄氏度震荡培养箱中,7天后在萃取剩下的稠油,之后再使用氧化铝吸附柱层析法进行分析。当饱和烃和芳烃分离出来时,要通过气相色谱进行扫描分析,要适时调整其温度变化;②膜染物分析方法,在站点所采用的膜污染物,分成两份,一份称重,另外一份进行能谱分析,用甘油浴对膜污染进行蒸馏。同时在膜污染处理时,要使其真空,而且要相对干燥,才能使剩余物有效溶解和回流,从而确定可溶物的质量。而对于不溶物回流,要确定其沥青的含量和质量,并且要对其中的固体进行XRD衍射分析和研究。
  2 结果和讨论
  2.1 膜污染的原因分析
  由于现有污水处理工艺流程不是很完善,所以很多时候存在膜通量衰减和膜组建速度较快的情况,从而致使该站点水质经常出现不达标的问题。
  ①观察污染膜面的微观形态,通过电镜观察,磨面有大量有机污染物,其表面较密,且有锁状物交错。由于磨面细菌较多,产生了大量的粘性胞外聚合物,从而在膜表面形成了很厚的污染层;②水质分析,通过对膜过滤前后的水质分析可知,其处理工艺去除效果有待加强,主要表现为膜过滤后,油含量等依然较多,很多污染物会吸附在膜表面,从而导致膜孔发生堵塞的情况,并由此使膜通量不断降低;③污染物成分分析,膜面污染物主要是由氧元素和碳元素组成,这两种元素占85%以上,并且膜面污染物中还含有硫和钙等元素。当然导致膜污染的主要因素是有机污染,主要是由于处理工艺的沉淀功能和多介质的过滤性能较差,从而致使污染物在膜表面大量吸附。无机污染物中的无机离子具有难溶性,加速了其污染。
  2.2 稠油降解特性分析
  ①菌群对稠油的降解特性,通过菌群作用之后,可有效降低饱和烃和芳烃的质量分数,而对于非烃和沥青的质量分数则有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分较多,其分组会产生相应的变化;②高效降解菌的选择和培育,通过使用选择性培养技术,选择质量较好的稠油降解菌,以此使其生长发育的性能更加稳定。
  2.3 生物处理对膜污染的抑制作用
  ①使膜通量的变化相对稳定,目前,膜通量的主要考察参数是膜前预处理的效果如何?所以膜一旦受到污染,将会致使膜通量迅速减少。如果通量损失小于15%,那么将使膜可以长时间的稳定运行。由于生物处理技术能有效减少膜污染中的元素,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;②膜表面微观形态的分析,通过对新膜和没有处理过的污染膜进行分析,可知污染膜的分离层中有大量污染物,使堵塞膜孔十分严重,使膜表面更加粗糙。所以在减缓膜污染时,必须要消除污水中的石油类等污染物,才能使效果更加明显;③生物处理对污水中石油类等其他物质的去除效果,由于生物处理技术对污水中石油类物质的去除效果较好,所以该技术得到了更多的应用,生物反应器具有推流式的特点,使石油类等其它物质在生物系统内形成了分级食物链,以此让这些物质捕食游离的细菌,使水质得到净化。
  3 总结
  通过对滨一站现有工艺中的模进行水质分析,懂得了造成膜污染的主要原因是其有机污染,以此使污染物在膜表面大量聚集,从而加剧了膜污染。所以在研究稠油污水膜污染生物控制技术时,要增加生物处理单元,减少污染物在膜表面的吸附数量,从而有效抑制住膜污染,进而逐渐消除膜表面的生物污染。
  参考文献:
  [1]乔明.稠油及超稠油污水达标外排处理工艺分析[J].中国环保产业,2017.
  [2]闫懂.膜生物反应器在污水处理中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2016.
  [3]谢朝新,陈璐斌.混凝预处理及膜面流速控制对微滤膜污染的影响研究[J].环境科技,2016.
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