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各类杀菌剂对硫酸盐还原菌SRB杀菌效果研究

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  
  硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、铁细菌(FB)这三类细菌都是厌氧菌,最主要的厌氧菌是SRB,这些细菌在油田污水系统中全程存在。SRB是一类形态和营养方式多样化的、利用硫酸盐作为有机物异化作用电子受体的厌氧菌。生物界一直将SRB归为严格的厌氧菌。但最新研究表明,SRB不是严格厌氧菌,它甚至可以利用分子氧。SRB广泛存在于土壤、污水、海水、油井及铁锈中。SRB在利用油田污水中有机物的同时将SO42 - 还原成H2S,在这个过程中获得能量。由于油田污水的pH值一般在7.3 ~ 9.5, 污水在集输过程中的温度在25℃~55℃,具备非常适合的生长条件,因此SRB在油田污水中大量存在。研究表明,引起集输系统腐蚀的主要是SRB中的脱硫弧菌属。
本实验研究了几种不同类型的杀菌剂对油田污水中SRB的杀菌效果,为进一步筛选和改进针对油田污水系统的SRB杀菌剂奠定基础。
1 材料与方法
1.1 实验水样
水样分别取自长庆石油的采油一厂、二厂和四厂,共9个采样点,样品分别来自油水混合物、沉降罐和污水罐。
1.2 培养基
采用APIRP238 所推荐的培养基,组成成分为:
0.5g/L KH2PO4 ,1.0g/L NH4Cl ,2.0g/L MgSO4·7H2O,0.5g/L Na2SO4,0.1g/L CaCl2·6H2O,4 mL70%乳酸钠, 1.0g/L 酵母膏, 0.004g/L FeSO4·7H2O,0.1g 维生素C。用1mol/L NaOH调节pH 值为7.2±0.2,用蒸汽压力灭菌器于121 ℃灭菌20 min。
1.3 SRB 检测方法
本实验采用细菌瓶法对水样中的SRB 进行计数,即采用绝迹稀释法原理。将待测的水样用无菌注射器逐级加入测试瓶中稀释后进行培养,10d 后观察,根据有菌生长的细菌瓶个数及稀释倍数计算水样中细菌数目。为了准确地测定细菌数量,本实验采取3 次平行管测定方法,根据管内细菌生长情况得出其生长指数,查表可得稀释后水样中细菌数量。具体操作如下:将水样分装到小瓶中,每瓶100mL ,分别加入杀菌剂,留1个作空白对照,放置3d~4d后,将水样按10倍稀释法稀释5 个梯度,每个梯度做3个平行样。将所有测试瓶放入恒温生化培养箱中进行培养,在30℃下培养10d ,观察并记录测试瓶内的变化情况。根据测试瓶变色的数目确定其生长指数(由无色变成黑色说明有SRB存在) 。
1.4 杀菌剂的选择
目前市场上杀菌剂的种类繁多,选择杀菌剂必须同时考虑:1) 具有广谱性,能有效地控制水处理系统中的细菌、真菌和藻类;2) 易自身分解或被生物降解。本实验选择的杀菌剂如表1 所示。
1  杀菌剂类型及使用量
杀菌剂类型      质量分数每100 mL     加药量/ mL
非氧化型杀菌剂(A)     0.05             2
氧化型杀菌剂(B)      5×10–6            1
亚硝酸盐类杀菌剂(C)   0.05             2
氧化型与非氧化型杀菌剂等体积混合(D) 各1
1.5 现场实验方法
杀菌剂在油水混合物进入沉降罐前按一定的比例与破乳剂同时加入,连续加药5d,每隔24h在沉降罐污水出口处取样,对水样中SRB进行计数分析。
2 结果与讨论
2.1 不同类型杀菌剂对SRB 杀菌效果在不同取样点所取水样中加入杀菌剂后,根据1.3的测定方法对各种杀菌剂作用前后水样中的SRB进行计数,水样中SRB含量均较高。其中,沉降罐中的SRB最多;其次是油水混合物;污水罐中的SRB相对较少。杀菌剂A效果较好,杀菌率为90%~100% ,平均为96.37 %;杀菌剂B的效果相对较差,杀菌率平均为71.38%;杀菌剂C的效果一般,平均的杀菌率为89.55%;杀菌剂D为杀菌剂A和B的复配,效果相对较好,平均杀菌率为95.4%,略低于杀菌剂A。杀菌剂A杀菌效果好的原因是其能改变水样的pH 值,同时能破坏细菌新陈代谢的酶系统,从而起到很好的杀菌效果。pH值通常对细菌的生长也有至关重要的影响:一是pH 值影响菌体细胞质膜上的电荷性质,由于细胞质膜的电荷有助于某些营养物质的吸收,当pH值发生变化时,细菌的代谢将受到抑制;二是微生物的酶系统必须在一定的pH值下才能发挥最大的催化效能,当pH 值发生变化时,酶的催化能力会减弱甚至消失,因此影响微生物的正常代谢。
2.2 现场实验结果
由实验室的实验结果可知,杀菌剂A对SRB 的杀菌效果最好,因此对杀菌剂A 进一步进行现场实验。
杀菌剂A在油水混合物进入沉降罐前按一定的比例与破乳剂同时加入,连续加药5d ,每隔24h在沉降罐污水出口处取样,对水样中SRB进行计数分析,实验结果:第1天石油污水中SRB数量与未加杀菌剂相比,仍然较多,随着时间的延长, SRB数量逐渐减少。到第5天时,杀菌剂A对SRB的杀菌率达到90%以上。由此可见,杀菌剂A 可以用于油田污水系统中SRB的控制。
3  结论
1) 4种类型的杀菌剂对油田污水中SRB都有一定的杀菌效果,其中杀菌剂A对SRB 杀菌效果最好,杀菌率平均可达96.37 %。
2) 现场中试实验结果显示,杀菌剂A的杀菌效率也在90%以上,可以用于油田污水系统中SRB的控制。
3) SRB对该杀菌剂的耐药性以及杀菌剂的优化改进还需作进一步的研究。

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