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不同类型杀菌剂对油田污水中SRB杀菌效果研究

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

不同类型杀菌剂对油田污水中SRB杀菌效果研究

统计资料显示,2002年美国腐蚀损失占GDP 3.1%,其中微生物腐蚀(MIC)约占所有金属和 建筑材料腐蚀破坏的20%,占管线腐蚀的15%~ 30%,经济损失约为30亿美元~50亿美元。根据 2003年发表的中国腐蚀调查报告,我国年腐蚀损失 约占国民生产总值的5%。因此,MIC研究越来越 受到世界各国的广泛关注。
MIC是由微生物的生命活动全过程参与引起 或导致材料腐蚀进程的现象。MIC现象中的细菌 有硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、铁细菌 (FB)。这三类细菌都是厌氧菌,但引起MIC现象 最主要的厌氧菌是SRB[1],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。 它能够承受415 mg/L的环境溶解氧浓度,但是在 910 mg/L的溶解氧环境下不能生长。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SO2-4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,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APIRP-38所推荐的培养基,组成成分为: 0.5 g/L KH2PO4,1.0 g/L NH4Cl,2.0 g/L MgSO4· 7H2O,0.5 g/L Na2SO4,0.1 g/L CaCl2·6H2O,4 mL 70%乳酸钠,1.0 g/L酵母膏,0.004 g/L FeSO4· 7H2O,0.1 g维生素C。用1 mol/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,10 d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100 mL,分别加入 杀菌剂,1个作空白对照,放置3 d~4 d,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,30℃下培养10 d,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。

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5 d,每隔24 h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SRB杀菌效果
在不同取样点所取水样中加入杀菌剂,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,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,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,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ASRB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5 d,每隔24 h 在沉降罐污水出口处取样,对水样中SRB进行计数 分析,实验结果如图1所示。由图1可知,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ASRB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ASRB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。
D—560  百宜油田专用杀菌剂:D—560是针对油田内广泛存在的硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌和腐生菌(TGB)研制而成的专用杀菌剂。它是以阳离子长链聚合物、表面活性剂、稳定剂复合而成的广谱杀菌剂。它独特的杀菌能力和絮凝作用,不仅适用于油田采油注水、钻井泥浆,油田污水,也适用于石化行业污水回用。

性能特点

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◆ 抑菌时间长:可持续一个月以上

◆ 价格低,用量少

◆ 无毒、无色、无嗅;对皮肤无刺激

◆ 抗高温,400℃以内不会失效

◆ 长期使用不会产生抗药性

◆ 抗有机物干扰;对金属无腐蚀作用

◆ 投加后无泡沫;易溶于水;可降解,对环境没有污染

百宜杀菌剂(10%含量)对油田细菌的杀灭作用

检 验 项 目

质量指标 

检验结果

备  注

外观

均匀液体

均匀液体

 

水溶解性

溶于水

溶于水

 

PH值

3.0-10.0

7.19

 

对硫酸盐还原菌杀菌率(%)

≥97

99.71

25 ppm

对铁细菌杀菌率(%)

≥97

98.76

25 ppm

对腐生菌杀菌率(%)

≥97

99.39

25 ppm



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