两步法处理含油污水的研究

环境污染与防治网络版第9期2015年9月两步法处理含油污水的研究两步法处理含油污水的研究*马玮超1雷磊陈五岭（西北大学生命科学院，陕西西安710069）摘要摘要利用微生物法，分絮凝和降解两步处理含油污水。第1步优化了高效产絮凝剂菌絮凝条件。结果表明，培养40h的产絮凝剂菌液具有最佳的絮凝活性，菌液质量浓度为0.25g/L，投加量为6mL/L，pH为5~14，絮凝助剂为CaCl2时絮凝效果最佳。第2步优化了高效降解菌的降解条件。结果表明，以原油为碳源，鱼粉为氮源，碳氮比（质量比）20꞉1，初始pH=8，含油量9.0%，含水量60%时，降解菌降解率最高。在以上优化条件下原油去除率可达77.4%。因此，全程利用微生物，分絮凝富集、固体培养两步无害高效处理含油污水是可行的。关键词关键词絮凝沉降固态培养两步处理条件含原油污水产自油田生产过程，其中的原油烃类物质在自然条件下很难降解，会恶化土壤透水性能、水体透光传气性能，其中芳香族化合物还具有致癌作用，严重污染环境，危害人畜健康和正常农业生产。目前关于利用原油降解菌处理含油污水[1-3]的报道很多，其中用来增强降解能力，提高效率的固定化菌种也很多。但由于油污浓度较低，仍存在效率不高的缺陷，且固定化过程需要增加一定成本。关于利用絮凝剂产生菌处理各类污水[4-6]的报道也有许多。本实验旨在通过研究用两步处理的方法，全程利用微生物，无害、高效的处理含油污水，研究了沉降富集含油污水中原油的絮凝剂投加条件，以及培养条件对固体培养降解原油的影响，并利用正交实验优化了培养条件。1材料与方法材料与方法1.1材料1.1.1菌株来源原油降解菌从大庆油田、中原油田的油田采出水、泥浆池（碱性环境）周围土壤中采集的40多份样本中富集、筛选得来。生理生化检验后确认为芽孢杆菌（Bacillus.spp）。絮凝剂降解菌从垃圾中转站、腐殖质堆积处（果皮、落叶、湖泊河流岸边）的20余份样本中富集、筛选所得，生理生化检验后确认为酵母菌（Saccharomycetes.spp）。1.1.2培养基降解菌富集培养基：牛肉膏0.3g，蛋白胨1.0g，氯化钠0.5g，琼脂1.5g，蒸馏水1000mL。培养条件：温度35℃，转速130r/min。絮凝剂产生菌富集培养基：葡糖20g，马铃薯200g，1000mL蒸馏水，pH保持自然1第一作者：马玮超，男，1990年生，硕士研究生，主要从事应用微生物研究。*陕西省重大科技创新项目（No.2009ZKC04-16）。1环境污染与防治网络版第9期2015年9月状态。培养条件：温度26℃，转速160r/min。1.1.3含油污水来源含油污水来自大庆油田，含油量约572~580mg/L，COD约348~351mg/L。1.2主要仪器实验过程中用到主要仪器包括生化培养箱、振荡培养箱、高压蒸汽锅、超净工作台、索氏提取仪、紫外分光光度计、COD智能消解仪、pH计等。1.3固体培养时原油降解率的测定测定固体培养基含油量前，充分搅拌样品，用滤纸包裹后采用索氏提取法提取固体培养基中的含油量[7]。m1为处理前含油量，m2为处理后含油量，记D（%）为降解率，计算方法见式（1）。D=（m1﹣m2）/m1（1）1.4絮凝活性达到最大的时间测定每隔10h，在600nm波长处测定发酵液吸光值（未接种发酵液作为空白对照），并测定发酵液絮凝活性。絮凝活性测定方法为：取700℃高温处理后经300目过筛高岭土，制成4g/L悬浊液，向95mL的悬浊液中添加5mL菌液（空白悬浊液对照），在550nm波长处测定处理前后吸光值，记A为处理前吸光值，B为处理后吸光值，R（%）为絮凝率，如式（2）所示。制作曲线图对照两曲线之间关系[8]，得到絮凝活性到最大的时间。R=（A-B）/A（2）1.5絮凝剂投加条件测定1.5.1投加量对絮凝效果影响测定实验中采用絮凝活性达到最大时的发酵液为絮凝剂。设置絮凝剂投加量梯度1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mL/L，静置10min，测定COD去除率、原油去除率[9-10]，测定过程中pH=7。1.5.2pH值对絮凝效果影响测定按1.5.1中取得的最佳投加量投加絮凝剂。按梯度1~14调pH，用pH计测定pH，静置10min后分别测定COD、原油去除率。1.5.3絮凝助剂的选择和投加量影响测定选取常见一价、二价、三价金属阳离子各两种作为助剂，分别为NaCl、KCl、CaCl2、ZnCl2、FeCl3、AlCl3。按1.5.1中取得的最佳投加量投加絮凝剂，按梯度0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40g/L投加选定离子的氯盐以确定絮凝助剂的投加量，测定过2环境污染与防治网络版第9期2015年9月程中pH=7，测定絮凝率以确定不同助剂对絮凝效果的影响。1.6培养条件对固态