專利名稱：：新型復(fù)合絮凝劑處理氣田廢水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型復(fù)合絮凝劑的篩選方法及其在處理氣田廢水的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：氣田廢水是產(chǎn)生于鉆井作業(yè)過程中的一種特殊的工業(yè)廢水。其水質(zhì)特點(diǎn)色度大、含油量高，COD濃度較高，并含有大量的無機(jī)鹽類物質(zhì)，如Na+,Ca2+，Cl—，HC03—等，還含有許多懸浮物SS、重金屬等。該類廢水如果沒有得到有效處理，會(huì)對(duì)周圍水體，尤其是土壤、地下水系統(tǒng)水質(zhì)造成了嚴(yán)重的污染。目前，大多數(shù)油田廢水中油分、色度和懸浮物較多，必須經(jīng)過隔油和絮凝處理階段，然后，再經(jīng)膜分離反滲透工藝除鹽，但是由于有時(shí)采油出水COD偏高，致使出水無法再次利用而外排。絮凝法一直是污水處理領(lǐng)域中常用的方法，但是，目前使用的絮凝劑主要是以鋁系和鐵系混凝劑為代表的無機(jī)高分子類和以聚丙烯酰胺為代表的合成有機(jī)高分子絮凝劑。它們?cè)谑褂眠^程中存在著較大的不安全性和潛在的二次污染的問題。如無機(jī)絮凝劑中的鋁離了容易引起老年癡呆癥，鐵鹽絮凝劑對(duì)設(shè)備的腐蝕作用及易形成某些難絮凝沉淀的化合物；聚合單體丙烯酰胺具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，是強(qiáng)致癌物。所以開發(fā)新型、安全、高效的絮凝劑尤為重要。而生物絮凝劑由于不存在二次污染，使用方便，且價(jià)格較低，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的注意。R本在生物絮凝劑這一領(lǐng)域的研究一直處于遙遙領(lǐng)先的地位，發(fā)表了很多研究論文并獲得了多項(xiàng)專利。但是，我國(guó)對(duì)微生物絮凝劑的研制和應(yīng)用工作大部分還處于起歩階段，國(guó)內(nèi)以馬放為代表的學(xué)者從環(huán)境中分離幾種不同類型的絮凝劑產(chǎn)生菌，以河水、泥漿廢水、松花江源水為研究對(duì)象，均取得良好的絮凝效果。但在氣田廢水中的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)尚未見到具體報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于以生物絮凝劑為主體，針對(duì)外排油氣田廢水，采用優(yōu)化的生物絮凝劑與無機(jī)絮凝劑組成的復(fù)合絮凝劑，按照不同的配合比例，研究新型高效生物復(fù)合絮凝劑處理油氣田廢水的應(yīng)用性能。1)絮凝劑產(chǎn)生菌的分離取氣田廢水污染的土壤0.2-lg，溶于100ml的分離培養(yǎng)基中，30-35。C好氧培養(yǎng)1-3大，待試管培養(yǎng)基變混濁，說明細(xì)菌已經(jīng)生長(zhǎng)，然后平板稀釋涂布，挑取在菌落特征上有明顯差異的單菌，直至獲得單一菌株，并于斜面培養(yǎng)基上保存；2)絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選和絮凝活性的測(cè)定挑取上述分離出的單菌落，分別接種于發(fā)酵培養(yǎng)基內(nèi)，30-35。C好氧120-200r/mm培養(yǎng)3天，所得的培養(yǎng)液進(jìn)行絮凝活性的測(cè)定在100mL的燒杯里加入0.4g的高嶺土、100mL的蒸餾水、2mll。/。的CaCl2溶液，l-3ml發(fā)酵液(以不加發(fā)酵液處理的樣品做對(duì)照實(shí)驗(yàn))調(diào)節(jié)pH值7.0，用磁力攪拌器將其混合均勻，靜止5min后，取上清液用分光光度計(jì)測(cè)其在550nm處的吸光度。用絮凝率來表示絮凝活性。絮凝率(。/。)氣A-B)/AX100%式中A—未絮凝處理的對(duì)照液在550nm處的吸光度；B—絮凝處理后的上潔液在550nm處的吸光度。經(jīng)過篩選，獲得一株絮凝活性較高的菌株MBF-28。分離培養(yǎng)基牛肉膏2-4g，酵母膏0.5-1.0g，NH4NO30.2-0.4g，KH2P040.5-1.Og，K2HP041.0-2.0g，MgS04'7H2。0.2-0.5g，F(xiàn)eS040.01-0.05g，稀釋1-5倍的氣田廢水1000ml。發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖20g，酵母膏O.5-1.0g，KH2PO40.5-l.Og，K2HP041.0-2.0g，(NH4)2S040.2-0.5g，NaCl0.1-0.5g，CaCl20.5-lg,，MgS04,7H200.2-0.5g，F(xiàn)eS040.01-0.02g,H201000ml，pH7.0-8.0。斜面培養(yǎng)基蛋白胨10g;牛肉膏5g;氯化鈉；5g;磷酸二氫鉀2g;氯化銨lg;瓊脂20g;蒸餾水1000ml;pH=7.0-7.5。葡萄糖在0.05MPa下滅菌30min，其它成分0.1MPa滅菌20min。3說明書第2/3頁(yè)3)復(fù)合絮凝劑的復(fù)配從氣田廢水污染的土壤中分離篩選出一株高效絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28，在發(fā)酵培養(yǎng)基中，120-200rpm，30-35°C，培養(yǎng)3d，8000-10000rpm高速離心后，取上清發(fā)酵液l-3ml，同時(shí)復(fù)配協(xié)同絮凝效果的無機(jī)絮凝劑l-3ml的0.1%FeCl3。4)復(fù)合絮凝劑應(yīng)用于氣田廢水的處理方法為取一定量氣田廢水于容器中，加入lmlCaCl2(1%)，快速攪拌lmin，加入廢水體積1-3%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積1-3%的0.1%FeCl3溶液后，快速攪拌40S,慢速攪拌120-140S，靜置10-20min，測(cè)量廢水的色度、SS、油分和COD濃度。結(jié)果表明復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水的色度、SS、油分禾口COD的絮凝率分別為75.1-92.5%，82.8-90.5%，60.2-75.4%和50.5-66.1%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2-la，圖2-1，圖2-lc，圖2-ld。圖l-la廢水體積為2%的0.1。/。FeCl3絮凝后，氣ffl廢水絮凝物照片圖1-lb廢水體積為1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液絮凝后，氣田廢水絮凝物照片圖l-lc復(fù)合生物絮凝劑絮凝后，氣田廢水絮凝物照片圖2-la復(fù)合生物絮凝劑對(duì)氣田廢水色度的絮凝效果圖2-lb復(fù)合生物絮凝劑對(duì)氣ffl廢水SS的絮凝效果圖2-lc復(fù)合生物絮凝劑對(duì)氣田廢水油分的絮凝效果圖2-ld復(fù)合生物絮凝劑對(duì)氣田廢水COD的絮凝效果表1復(fù)合絮凝劑對(duì)油氣Ffl廢水實(shí)例應(yīng)用的絮凝效果具體實(shí)施例方式一、微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的分離、篩選(一)、材料準(zhǔn)備1、菌源和實(shí)驗(yàn)廢水(1)菌源氣田廢水污染的土壤。(2)實(shí)驗(yàn)廢水取自西南某采油站高含鹽含油廢水。廢水各主要指標(biāo)濃度如下COD:200畫1600mg/1，SS:80-260mg/l,BOD:420-850mg/l，油分140-642mgZl，CI—:30000-60000mg/l，Na+:17000-22000mg/l，Ca2+:6400-8940mg/l，Mg2+:423-950mg/L，K+:210-280mg/l，pH6.2-6.5，色度200-500。實(shí)驗(yàn)廢水根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鬟m當(dāng)調(diào)節(jié)。2、培養(yǎng)基分離培養(yǎng)基牛肉膏2g，酵母膏0.5g，NH4N030.2g，KH2P040.5g，K2HP041.Og，MgS04.7H200.2g，F(xiàn)eSO40.01g，溶于原液氣田廢水1000ml。發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖20g，酵母膏l(xiāng).Og，KH2P04l.Og，K2HPO42.0g，(NH4)2S040.5g，NaClO.0.5g，CaCl2l.Og,，MgS04.7H200.5g，F(xiàn)eS040.02g，H201000ml，pH7.5。斜面培養(yǎng)基蛋白胨10g;牛肉膏5g;氯化鈉；5g;磷酸二氫鉀2g;氯化釹lg;瓊脂20g;蒸餾水1000ml;pH=7.0-7.5。葡萄糖在0.05MPa下滅菌30min，其它成分0.1MPa滅菌20min。(二)、菌株的分離與篩選1)絮凝劑產(chǎn)生菌的分離取氣田廢水污染的土壤0.5g，溶于100ml的分離培養(yǎng)基中，35。C好氧培養(yǎng)l-3天，待試管培養(yǎng)基變混濁，然后平板稀釋涂布，挑取在菌落特征上有明顯差異的單菌，直至獲得單一菌株，并于斜面培養(yǎng)基上保存；2)絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選和絮凝活性的測(cè)定挑取上述分離出的單菌落，分別接種于發(fā)酵培養(yǎng)基內(nèi)，35。C好氧160r/min培養(yǎng)3天，所得的培養(yǎng)液進(jìn)行絮凝活性的測(cè)定在100ml的燒杯里加入0.4g的高嶺土、100ml的蒸餾水、2mll。/。的CaCl2溶液，lmL發(fā)酵液(以不加發(fā)酵液處理的樣品做對(duì)照實(shí)驗(yàn))調(diào)節(jié)pH值7.0，用磁力攪拌器將其混合均勻，靜止5min后，取上清液用分光光度計(jì)測(cè)其在550nm處的吸光度。經(jīng)過篩選，獲得一株絮凝活性較高的菌株(編號(hào)為MBF-28)。測(cè)得其絮凝處理后的上清液在550nm處的吸光度為0.029，未絮凝處理的對(duì)照液在550nm處的吸光度為0.389，其絮凝率為絮凝率(％)=(0.389-0.029)/0.389X100%=93.5%二、無機(jī)絮凝劑配置0.1%的FeCl3溶液，待用。三、復(fù)合絮凝劑的配比從氣田廢水污染的土壤中分離篩選出一株高效絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28，在發(fā)酵培養(yǎng)基中，160rpm，35。C恒溫培養(yǎng)3d，10000rpm高速離心后，取上清發(fā)酵液1.5ml，協(xié)同絮凝效果的無機(jī)絮凝劑2ml0.1%FeCl3。四、復(fù)合絮凝劑處理油氣田廢水的應(yīng)用(1)復(fù)合絮凝劑對(duì)氣ffl廢水色度的去除效果取一定量氣田廢水于容器中，加入lmlCaCl2(1%)，快速攪拌lmin，加入廢水體積1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積2%的0.1。/。FeCl3溶液后，快速攪拌40S，慢速攪拌120S，靜置20min，測(cè)量吸光度。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水色度的去除率為92.3%。絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。(2)復(fù)合絮凝劑對(duì)氣ffl廢水SS的去除效果取一定量氣FR廢水于容器中，加入lmlCaCl2(1%)，快速攪拌lmin，加入廢水體積1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積2%的0.1。/。FeCl3溶液后，快速攪拌40S，慢速攪拌120S,靜置20min，測(cè)其SS濃度。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水中SS的去除率為90.3%，絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表l。(3)復(fù)合絮凝劑對(duì)氣m廢水中油分的去除效果取一定量氣ffl廢水于容器中，加入lmlCaCl2(1%),快速攪拌lmin，加入廢水體積1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積2%的0.P/。FeCl3溶液后，快速攪拌40S，慢速攪拌120S,靜置20min，測(cè)其含油量。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣ffl廢水中油分的去除率為74.4%，絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表l。(4)復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水COD的去除效果取一定量氣m廢水于容器中，加入lmlCaCl2(1%)，快速攪拌lmin，加入廢水體積1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積2%的0.1%FeCl3溶液后，快速攪拌40S，慢速攪拌120S，靜置20min，測(cè)其COD濃度。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水COD的去除率為65.2%，絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.所述的新型復(fù)合絮凝劑處理氣田廢水，其特征在于復(fù)合絮凝劑可用于處理外排油氣田廢水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絮凝劑，其特征在于復(fù)合絮凝劑的組成為，從氣田廢水污染的土壤中分離篩選出一株高效絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28，在發(fā)酵培養(yǎng)基中，120-200rpm，30-35°C，培養(yǎng)3d，8000-10000rpm高速離心后，取上清發(fā)酵液，協(xié)同絮凝效果的無機(jī)絮凝劑FeCl31)'根據(jù)權(quán)利要求2所述的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的MBF-28的分離方法，其特征在于分離培養(yǎng)基牛肉膏2-4g，酵母膏0.5-1.0g，NH4NO30.2-0.4g，KH2P040.5-1.0g，K2HP041.0-2.0g，MgS04'7H200.2-0.5g，F(xiàn)eS040.01-0.05g，稀釋卜5倍的氣田廢水1000ml.2)根據(jù)權(quán)利要求2所述的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28的分離方法，其特征在于'發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖20g，酵母膏0.5-1.0g，KH2PO40.5-1.0g，K2HP041.0-2.0g，(NH4)2SO40.2-0.5g，NaClO.1-0.5g，CaCl20.5-lg,，MgS04.7H200.2-0.5g，F(xiàn)eS040.01-0.02g，H2O1000ml，pH7.0-8.0。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合絮凝劑，其特征在于復(fù)合絮凝劑中，生物絮凝劑發(fā)酵液l-3ml，協(xié)同無機(jī)絮凝劑l-3ml0.1。/。FeCl3溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絮凝劑處理氣田廢水，其特征在于當(dāng)加入廢水體積1.5%的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積2%的0.1%FeCl3溶液時(shí)，對(duì)氣田廢水的絮凝效果最好。全文摘要本發(fā)明涉及到復(fù)合絮凝劑處理氣田廢水的應(yīng)用。1.從氣田廢水污染的土壤中分離篩選出一株高效絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28，以生物絮凝劑MBF-28為主體，研究其與無機(jī)絮凝劑FeCl<sub>3</sub>復(fù)合處理外排油氣田廢水。復(fù)合絮凝劑的組成為，絮凝劑產(chǎn)生菌MBF-28，在發(fā)酵培養(yǎng)基中，120-200rpm，30-35℃，培養(yǎng)3d，8000-10000rpm高速離心后，取上清發(fā)酵液1-3ml，同時(shí)復(fù)配無機(jī)絮凝劑1-3ml的0.1％FeCl<sub>3</sub>。分離培養(yǎng)基牛肉膏2-4g，酵母膏0.5-1.0g，NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>0.2-0.4g，KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>0.5-1.0g，K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>1.0-2.0g，MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O0.2-0.5g，F(xiàn)eSO<sub>4</sub>0.01-0.05g，溶于稀釋1-5倍氣田廢水至1000ml。發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖20g，酵母膏0.5-1.0g，KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>0.5-1.0g，K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>1.0-2.0g，(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>0.2-0.5g，NaCl0.1-0.5g，CaCl<sub>2</sub>0.5-1g，MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O0.2-0.5g，F(xiàn)eSO<sub>4</sub>0.01-0.02g，H<sub>2</sub>O1000ml，pH7.0-8.0。2.復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水色度的去除效果取一定量氣田廢水于容器中，加入1mlCaCl<sub>2</sub>(1％)，快速攪拌1min，加入廢水體積1-3％的生物絮凝劑發(fā)酵液和廢水體積1-3％的0.1％FeCl<sub>3</sub>溶液后，快速攪拌40S，慢速攪拌120-140S，靜置10-20min，測(cè)量吸光度。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水色度的去除率為75.1-92.5％。3.復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水SS的去除效果采用上述2所用方法測(cè)試去除SS效果。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水中SS的去除率為82.8-90.5％。4.復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水中油分的去除效果采用上述2所用方法測(cè)試去除含油量。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水中油分的去除率為60.2-75.4％。5.復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水COD的去除效果采用上述2所用方法測(cè)試去除COD效果。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，復(fù)合絮凝劑對(duì)氣田廢水COD的去除率為50.5-66.1％。文檔編號(hào)C02F1/52GK101659461SQ20091005940公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年5月25日優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日發(fā)明者歆何,欣信,劉盛余,葉芝祥,珂崔,羊依金,蕾胡,譚顯東申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院