为了控制油田污水中 SRB 的含量，提升油田污水的处理质量，本实验对模拟污水中不同因素对SRB 生长规律的影响进行了研究。结果表明，SRB 在油田污水中培养 36h 后进入繁殖稳定期，96h 进入衰亡期；当溶液 pH 值为 8 时，有利于 SRB 的生长；相同培养时间后聚合物浓度为 600mg·L-1 时，溶液中细菌浓度最大；表面活性剂对污水中 SRB 的生长程度影响较小；当环境温度为 40℃时，细菌的生长速率最快。
关键词：
油田污水；硫酸盐还原菌；生长规律；污水处理
随着国内油田开采进入中后期，驱油方式由水驱驱油转变为化学驱驱油，油田采出液中含水量逐渐增加，产出了大量的油田污水。油田污水主要来源是随着原油从油井中一起采出的地层水，除了水还包括原油、阴阳离子、微生物、化学助剂等，有很好的洗油能力，为了保持地层压力提高采收率，同时保护环境，可以将油田污水进行集中处理后回注到地层中。
硫酸盐还原菌（SRB）是一种油田污水中常见的厌氧型微生物，可以通过自身的异化作用将污水中的 SO42-转变为 S2-，S2-的大量存在会使水质恶化；同时硫酸盐还原菌和铁细菌协同作用会腐蚀金属管道设备，因此，在油田污水处理过程中对其含量进行严格的控制，回注污水中硫酸盐还原菌不得超过 25 个·mL-1。
目前，油田污水处理过程中对 SRB 的处理方法主要是投放杀菌剂和曝氧处理，在处理初期虽然可以去除大量 SRB，但随着水体中杀菌剂浓度和溶解氧含量的降低，SRB 依靠污水中适宜的环境因素，进行自身的繁殖，使得水质情况再次变差，因此，要对污水中有利于细菌生长的营养物质和所处的环境因素进行改变，有效减少 SRB 自身的繁殖。
本实验以大庆油田某采油厂油田污水作为研究对象，室内模拟配制油田污水，对 SRB 在模拟污水中的生长规律进行研究。主要针对细菌生长时间、污水 pH 值、水中聚合物和表面活性剂含量以及污水环境温度为影响条件，对细菌在不同条件下在污水中的数量进行测试，评价不同条件下 SRB 在油田污水中的生长规律，对抑制油田污水中微生物生长，提高污水回注质量起到一定的指导作用。
1 实验部分
1.1 样品性质
实验所用油田污水取自大庆油田某采油厂污水沉降罐。使用杀菌取样瓶取样并对水温进行测试，实验室内测定污水基本性质及组成，测试结果见表 1。根据现场污水组成室内配制模拟污水。
1.2 实验药品
1600 万分子量聚合物；浓度 50（wt）%石油磺酸盐；HCl（哈尔滨理工）；无水 Na2CO（3 国药）；SRB 细菌测试瓶（北京华兴）；99.99% N2；硫酸盐还原菌专属培养基（海博生物）；D-乳酸钠（海博生物）。
1.3 实验方法
1.3.1 微生物培养
称量 5.2g 硫酸盐还原菌专属培养基和 1.1g D-乳酸钠，溶解于 1000mL 蒸馏水中，并在 120℃高压环境下灭菌。在厌氧条件下，使用灭菌后的培养基对油田污水中的 SRB 进行富集培养提纯后用于后续试验。细菌含量测试方法根据SY/T 0532-2012《油田注入水细菌分析方法绝迹稀释法》，使用 SRB 细菌测试瓶进行测试。
1.3.2 时间对 SRB 生长的影响
厌氧环境下向模拟污水中加入纯化后的 SRB，含量为 103 个·mL-1，在不同培养时间下对 SRB 含量和 S2-含量进行测试。
1.3.3 pH 值对 SRB 生长影响
使用浓度为 1（wt）%的 HCl 溶液和 Na2CO3 溶液对模拟污水进行 pH 值调节，pH 值范围为 4~11，在厌氧环境下向不同酸碱度的模拟污水中加入纯化培养后的细菌，初始细菌浓度为 103 个·mL-1，3d 后对细菌浓度进行测试。
1.3.4 聚合物对 SRB 生长的影响
配制不同聚合物浓度的模拟污水，聚合物浓度分别为 50、100、200、400、600、800、1000mg·L-1，厌氧环境下向不同浓度聚合物模拟污水中加入 103 个·mL-1 SRB，3d 后对模拟污水中 SRB 含量进行测试。
1.3.5 表活剂对 SRB 生长的影响
向模拟污水中加入不同浓度的石油磺酸盐，模拟污水中表活剂含量分别为 25、50、75、100、125mg·L-1，厌氧环境下加入 SRB，污水中含量为 103 个·mL-1，3d 后对 SRB 含量进行测试。
1.3.6 温度对 SRB 生长的影响
根据现场污水基本组成配制模拟污水后，向污水中加入 103 个·mL-1SRB，将含有 SRB 的模拟污水分别放入不同温度下进行细菌培养，3d 后对样品中的细菌含量测试。
2 结果与讨论
2.1 培养时间对 SRB 生长的影响不同培养时间测试模拟污水中 SRB 含量及代谢产物 S2-浓度。测试结果见图 1。
由图 1 可知，0~12h SRB 处于迟缓期，当培养时间为 12~36h 之间，SRB 处于呈对数期，36h 后进入稳定期，96h 后为细菌生长的衰亡期。污水中 S2-含量也随着 SRB 数量的变化而变化，当 SRB 处于稳定期时，S2-含量最大。说明培养时间为 36h 时，细菌含量处于最大值，这是由于在此环境下，有利于微生物的生长，随着营养物质的消耗以及细菌的大量繁殖，使得细菌之间产生竞争，含量逐渐降低。
2.2 pH 值对 SRB 生长的影响
图 2 为不同 pH 值对 SRB 生长规律的影响。由图 2 可知，当溶液为酸性时，抑制了 SRB 的生长。随着溶液 pH 值的上升，SRB 含量明显上升，当 pH 值为 8 时，最适合 SRB 的生长；当溶液的碱性继续上升，溶液中的 SRB 含量下降。这是由于酸性环境下，H+浓度较高，H+会在微生物表面吸附，影响了细胞膜中酶的稳定性和活性，降低了生化反应和 ATP 的合成；当溶液为碱性时，溶液中的 S2-含量升高，从而抑制了 SRB 的代谢过程，降低了 SRB 的含量。
2.3 聚合物对 SRB 生长的影响
聚合物对溶液中 SRB 含量的影响情况见图 3。
由图 3 可知，随着聚合物含量的上升，促进了SRB 的生长，当聚合物浓度为 600mg·L-1 时，溶液中细菌浓度最大；溶液中聚合物含量继续上升，一定程度地抑制了 SRB 的生长。这是由于溶液中的聚合物为 SRB 的生长提供了营养源，并且阻碍 O2 的进入，形成了厌氧环境，促进了微生物的繁殖；当聚合物浓度过大，溶液粘度增高，在内部阻碍了细菌代谢产物的扩散，使得代谢产物局部浓度过高，从而抑制了细菌的繁殖。
2.4 表活剂对 SRB 生长的影响
表活剂对污水中 SRB 生长规律的影响见图 4。
由图 4 可知，现场污水表活剂浓度对 SRB 生长过程影响不明显。虽然表面活性剂也可以为微生物的繁殖提供碳源，但表面活性剂的浓度较低，对微生物生长的促进作用不明显。
2.5 温度对 SRB 生长的影响
图 5 为不同温度对 SRB 生长规律的影响。
由图 5 可知，当温度为 40℃时，SRB 繁殖速度最快。当温度小于 20℃时，微生物的生长会受到一定的抑制作用。这是由于 40℃环境下，微生物体内酶的活性较高，有利于 SRB 体内新陈代谢过程的进行；当温度降低时，影响了酶的活性，使得酶的催化作用异常，新陈代谢紊乱，降低了细菌的繁殖速度。
3 结论
（1）当培养时间为 36h 时，油田污水中的 SRB进入稳定期，污水中含量最大。
（2）SRB 适宜在弱碱性的环境下生长，酸性和强碱性溶液对细菌的生长不利。
（3）聚合物可以为细菌提供营养源和厌氧环境，促进了 SRB 的生长。
（4）现场污水中表活剂对细菌生长的影响较小。
（5）当温度为 40℃时，细菌的生长条件最佳，繁殖速度最快。
原标题：油田污水中硫酸盐还原菌生长规律研究
原作者：王 超，苏婷婷，常裕卓，王 玥
相关文章
- 锆-金属有机骨架对印染废水中 Cr(VI)的高效检测（1） 2022-06-08
- 浊环水处理系统的改进与应用 2022-08-26
- 高含盐废水资源化利用技术的研究进展 2022-05-16
- 厌氧氨氧化技术处理煤化工废水启动试验研究结果和讨论 2019-12-04
- 我国植物油脂废水常规生物处理技术研究进展 2020-06-29
最新文章
- 城镇污水处理厂全流程水质管理方法分析 2023-01-29
- 高排放标准下某高新园区污水处理厂工程实例 2023-01-16
- 一种树状多支化破乳剂的合成与应用 2023-01-14
- 地层注入水悬浮物含量偏高原因分析与治理 2023-01-13
- 浅谈胶印润版液的净化循环使用 2023-01-13
