厌氧折流板反应器处理含聚丙烯酰胺污水的试验研究

【摘要】：石油作为一种重要的不可再生的化石能源,是国民经济发展的命脉。一个油田投产后,如何最大限度地提高石油采收率,是油田开发工作者所面临的重要课题。随着对石油的大规模开采,我国东部很多油田已进入三次采油阶段,而聚合物驱作为最有效的三次采油技术之一在各大油田得到了大规模应用,与此同时产生了大量的含聚采出水。含有聚污水具有粘度大,可生化性差,难生物降解的特点。聚丙烯酰胺本身没有毒性,但其降解后的丙烯酰胺单体具有累积性神经毒性,并且被确定为有基因毒性的致癌物质。外排污水中的聚丙烯酰胺由于不能被完全降解而在环境中不断累积,进而造成对环境污染以及对人类健康的潜在威胁。因此对这类污水的处理已经成为保证油田可持续发展亟待解决的问题。 论文的研究内容分为六部分。第一部分是文献综述;第二部分是实验设计和监测分析方法;第三部分是厌氧折流板反应器处理含聚丙烯酰胺污水的启动过程研究;第四部分是硫酸还原菌(SRB)对聚丙烯酰胺的降解研究;第五部分是聚丙烯酰胺厌氧共代谢降解研究及降解后聚合物结构分析;第六部分是结论与展望。 本论文是以根据孤岛中一区含聚污水水质特征配制的含聚丙烯酰胺的污水为研究对象,采用厌氧生物处理技术,选用厌氧折流板反应器(ABR)处理含聚污水。通过实验研究,得出的主要结论概括如下: 1. ABR反应器接种厌氧污泥后经过三个阶段共67天的培养驯化后成功启动。启动阶段结束时,容积负荷1.3kgCOD/m~3·d,COD去除率70%以上,HAPM的去除率30%以上,并形成了厌氧颗粒污泥。通过对整个启动过程中微生物相的镜检、颗粒污泥扫描电镜观察,结果表明,ABR反应器系统中形成了能够降解HPAM稳定的微生物群落结构。 2.利用平皿厌氧夹层法从ABR反应器中分离筛选出一株能够降解聚丙烯酰胺的硫酸还原菌(SRB),并对其部分生理生化性质进行鉴定。研究了环境条件对SBR降解聚丙烯酰胺的影响。结果表明,当降解时间为10d,pH=7.5,温度为40℃,HPAM含量为200mg/L,对聚丙烯酰胺的降解率达到36 %以上。通过利用红外吸收光谱法对HPAM降解前后产物进行分析,结果表明SRB能够降解并利用HPAM侧链上胺基和主链上的部分碳作为生长所需的氮源和碳源。 3.分别考察了以HPAM为单基质和添加葡萄糖(1300mg/L)作为降解共基质条件下,HPAM浓度(50、100、150、200、250 mg/L)对降解率的影响。结果表明:在单基质条件下,当HPAM的浓度为100mg/L时降解率最高,可达60%;在共基质条件下,最高降解率可达77%。固定HPAM浓度为250mg/L,考察了葡萄糖浓度(250、500、750、1000、1300 mg/L)对HPAM降解率的影响,当葡萄糖浓度与HPAM浓度之比约为2:1左右时, HPAM的降解率最高,可达74.6%。通过利用红外吸收光谱法对HPAM降解前后产物进行分析,结果表明无论在单基质还是共基质条件下,微生物都能够降解利用HPAM侧链上的胺基和主链上的碳作为生长所需的氮源和碳源,但在共基质条件下微生物降解利用胺基和碳比单基质条件下更完全。 【关键词】：含聚污水 厌氧生物处理 厌氧折流板反应器 硫酸还原菌 共代谢
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 0. 前言12-13
• 1. 文献综述13-26
• 1.1 油田含聚污水概述13-15
• 1.1.1 油田含聚污水来源13-14
• 1.1.2 油田含聚污水特点14
• 1.1.3 聚丙烯酰胺环境行为14-15
• 1.2 油田含聚污水处理现状研究与研究进展15-17
• 1.2.1 物理处理技术15-16
• 1.2.2 化学处理技术16-17
• 1.2.3 生物处理技术17
• 1.3 厌氧生物处理技术及其特点17-22
• 1.3.1 厌氧生物处理技术17
• 1.3.2 厌氧生物处理技术基本理论17-19
• 1.3.3 厌氧生物处理技术的特点19-20
• 1.3.4 厌氧生物处理技术的发展历程20-21
• 1.3.5 厌氧生物反应器的发展历程21-22
• 1.4 厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor)22-23
• 1.4.1 厌氧折流板反应器的原理22-23
• 1.4.2 厌氧折流板反应器的显著特点23
• 1.5 论文研究的目的、内容和拟解决的问题23-26
• 1.5.1 研究目的23-24
• 1.5.2 研究内容24
• 1.5.3 拟解决的问题24-26
• 2. 实验设计和监测分析方法26-35
• 2.1 厌氧折流板反应器设计26
• 2.2 实验装置系统26-28
• 2.3 实验材料和监测分析方法28-34
• 2.3.1 实验材料和试剂28-29
• 2.3.2 实验水质29-30
• 2.3.3 实验监测项目及分析方法30-34
• 2.4 常规计算公式34-35
• 3. ABR 启动过程研究35-55
• 3.1 ABR 的启动35-37
• 3.1.1 污泥的接种35-36
• 3.1.2 反应器的启动方式的选择36-37
• 3.2 实验结果与分析37-54
• 3.2.1 聚丙烯酰胺标准曲线的绘制37-38
• 3.2.2 启动驯化第一阶段38-41
• 3.2.3 启动驯化第二阶段41-45
• 3.2.4 启动驯化第三阶段45-47
• 3.2.5 启动过程中生物相观察47-54
• 3.3 本章小结54-55
• 4. 硫酸盐还原菌（SRB）对 HPAM 的降解研究55-67
• 4.1 前言55-56
• 4.2 实验材料与仪器56-58
• 4.2.1 SRB 菌种来源56
• 4.2.2 实验试剂及仪器56-58
• 4.3 实验内容及方法58-59
• 4.3.1 SRB 菌种的分离筛选58
• 4.3.2 HPAM 降解产物的红外吸收光谱分析58-59
• 4.4 结果与讨论59-65
• 4.4.1 SRB 富集和筛选59-60
• 4.4.2 SRB 生理生化鉴定60
• 4.4.3 最佳降解时间的确定60-61
• 4.4.4 环境因素对SRB 降解HPAM 的影响61-64
• 4.4.5 HPAM 降解后的红外吸收光谱测定64-65
• 4.5 本章小结65-67
• 5. HPAM 厌氧共代谢降解及降解后聚合物结构分析67-74
• 5.1 前言67-68
• 5.2 实验材料及方法68-69
• 5.2.1 实验材料68
• 5.2.2 实验方法68-69
• 5.3 结果与讨论69-72
• 5.3.1 单基质、共基质条件下HPAM 浓度对降解率的影响69-70
• 5.3.2 共基质条件下葡萄糖浓度对HPAM 降解率的影响70-71
• 5.3.3 单基质、共基质条件下HAPM 降解产物的红外吸收光谱分析71-72
• 5.4 本章小结72-74
• 6. 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 存在的问题与展望75-76
• 参考文献76-81
• 致谢81-82
• 个人简历82
• 发表的学术论文82

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

化学预氧化—生化处理油田含聚丙烯酰胺污水研究    陈庆国

厌氧折流板反应器结合膜生物反应器处理油田含聚废水    潘帅

    

    

    

    

    

    

    

    

    

聚丙烯酰胺降解菌分离鉴定及降解特性研究    赵敏;王欣宇;韩颂;

硫酸盐转化菌的分离筛选与生长特性研究    万雪松

复合式折流板厌氧反应器处理高浓度感光洗印废水的实验研究    孟宪明

Fenton预氧化—生化法处理聚丙烯酰胺污水的实验研究    王娜

山东省大白菜黑腐病病原的鉴定及其生物学特性的研究    解永梅;张成玲;赵永强;张薇;张广民;

玉米秸秆低温快速腐熟菌的筛选、鉴定及效果试验    姚良同;丁延芹;刘尧;陈一然;杜秉海;李俊;

新疆地区棉花根际拮抗菌的筛选与鉴定    朱彭玲;陈强;丁延芹;姚良同;杜志兵;王晶;杜秉海;

盐碱土壤中耐盐细菌的分离与鉴定    张广志;周红姿;杨合同;赵晓燕;

苹果园土壤中一株根皮苷降解菌的筛选    张一;王凤忠;张铭铄;李妍;韩明渠;周波;毛志泉;

医院污水处理典型工艺及技术发展趋势    刘道根,黄种买,王红萍,郭琰

应用厌氧折流板反应器处理制药废水的研究    方玲玲;周元祥;

噻黄隆生产废水处理实验研究    周学明;

聚丙烯酰胺生产技术及其应用    单伟;张学佳;那荣喜;孙宏磊;

共聚法制备高分子聚丙烯酰胺的研究    潘娣;

NaCl对Cr~(3+)聚合物凝胶和聚表剂溶液渗流特性影响及其作用机理    卢祥国;王树霞;王洪关;张松;

人工快速渗滤技术及其水处理应用    崔康平;周元祥;许为义;彭书传;

EGSB工艺在啤酒废水处理改造中的应用    边伟伟;王国懿;王晶日;张华;

一种新的共代谢分解现象:厌氧同时除磷脱氨氮    骆玮诗;张刚;贾晓珊;

番茄内生细菌TB-2生化特性及对番茄灰霉病菌的抑制作用    窦瑞木;雷清泉;张改强;

电渗析的分离机理及应用    黄万抚;叶茜;

三聚氰胺结石与疑似三聚氰胺结石的红外光谱分析    李清玉;司民真;赵雷修;段志刚;王昆华;

鳢舒伯特气单胞菌内脏类结节病的研究    刘春;

产壳聚糖酶菌株的筛选、鉴定及抑菌活性研究    马镝;

EGSB反应器中毒后快速恢复活性    黄益平;夏伟;邹鑫;刘毅;徐景富;刘爽;

PAMAM基树状分子的制备及其在溶液中聚集与界面的作用机制    杨惠

Ectoines高效制备技术及其应用研究    郎亚军

养殖鱼类病原菌检测芯片技术的建立    李永芹

基于有机硅低表面能防污涂料的合成及其防污应用性能研究    王强

冻土细菌新种和冰缘植物内生细菌新种的特征和多相分类学研究    赵祺

枯草杆菌两步法生产四甲基吡嗪的调控及机制的研究    朱兵峰

粘细菌Stigmatella WXNXJ-B产生新型抗肿瘤抗生素的研究    王大红

Acetobacter sp. CCTCC M209061细胞催化潜手性酮不对称还原反应的研究    肖仔君

常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究    袁志宇

厨余物厌氧产氢过程控制因素优化研究    赵明星

硫酸肟酯类化合物的合成及其除草活性研究    刘晓云

铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响    武少伟

不同结构氧化锰矿物氧化硫化物动力学特点及影响因素    李倩

斑点叉尾鮰生鱼片加工过程中的微生物变化    罗晶晶

肠道菌对苏云金芽胞杆菌家蚕杀虫活性的作用    郎晓磊

苏云金芽胞杆菌对云斑天牛的抗性研究    逯晋忠

利用半夏凝集素构建内生工程菌及其抗同翅目害虫效果研究    张献芳

新型微生态制剂的研制    韩亚超

贵州省苗族腌酸汤中产乳酸菌素菌的筛选与初步研究    袁玮

黄鳝肠道菌群的初步分析和益生菌的开发与应用研究    贺中华

    

    

    

    

    

    

    

    

    

横向流除油器处理油田含油污水的研究    陈忠喜,邓述波,夏福军

采油污水COD化学组成剖析及归趋模型    陆金仁

高盐度废水生物处理特性研究    李玲玲

稠油污水回用于热采锅炉处理技术研究    王海峰

水解酸化-MBR处理稠油污水的实验研究    闫广彬

Fenton氧化—厌氧—好氧工艺处理苯胺农药废水的研究    徐星

聚合物降解菌的筛选评价及在油田污水生化处理中的应用    骆克峻

聚丙烯酰胺降解菌的筛选及降解含聚丙烯酰胺污水的室内研究    陈庆国

聚丙烯酰胺生物降解研究进展    王瑞;于忠臣;马冬;王欣然;宋庆;刘建刚;王飞鹏;李芳;

ABR反应器污泥颗粒化及影响因素    

    

    

新型高效厌氧反应器的研究与开发    

    

    

    

    

    

太阳光助Fenton体系氧化降解苯酚废水的研究    刘琼玉,李太友,李华禄,彭红春,余浩群

    记者　王志田 通讯员　郑昕

复合式厌氧折流板反应器处理城市生活污水试验研究    苏鸿洋

三元复合驱采出液乳化和稳定机理研究    李洪巍

厌氧折流板反应器处理啤酒废水的研究    李便琴

含硫酸盐矿井废水的资源化处理研究    万由令

ABR处理高浓度有机废水的特性及应用研究    孔祥西

Fenton技术处理含聚丙烯酰胺废水的研究    李金莲

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    秦娜

    

    

    

粪便消化污水的处理研究    严雪梅

厌氧折流板反应器处理含聚丙烯酰胺污水的试验研究    李玉辉

油田采出水处理技术综合评价    陈文婷

采油八厂油田注水、水处理系统技术研究    许庆红

成佳镇污水站设计    王航

提高含聚污水水质的达标率    许冬玲

高浓度纯焦化废水处理工程方案设计    郭芳

现河庄油田污水水质处理技术研究    李平平

制药厂废水处理工艺方案设计    韦伟

陶瓷颗粒滤料过滤油田污水技术研究    赵雷