稠油污水膜污染生物控制技術研究

李任征

摘 要：當前，為防止稠油污水膜污染，各地進行了大量的實驗，并建立了模擬流程，以此有效增加生物處理單元。由于現在的污水處理工藝存在膜污染嚴重等問題，所以要對污水水質和膜污染物進行分析，找出污染原因。同時在對抽油污水特征污染物進行研究時，通過運用限制性培養技術，可對高效降解菌進行篩選，從而確定有機污染然后造成膜污染。文章通過對稠油污水膜污染生物控制技術進行分析和研究，詳細了解其實驗材料和方法，以及請記錄和討論，從而有效降解稠油污水中的有機污染物，并抑制住膜污染，進而更好的保護管理。

關鍵詞：稠油污水;膜污染;材料和方法;記錄和討論

當前，污水處理工藝流程有油水分離、污水改性、低滲透油田回注等階段。但是稠油污水處理的難度相對較大，且處理工藝也存在很多不完善之處，所以在污染物處理時效果不佳，致使水質不達標，從而影響其運行，使膜的更換次數增多。通過分析可知有機污染是導致膜污染的主要原因，并且有機污染物在膜表面聚集起來，會產生粘性包外聚合物，從而使膜污染加重。因此，膜污染需要應用限制性培養技術進行有效降菌，增加生物處理單元，以此增強污水中污染物的去除效果，并有效抑制住膜污染。

1 實驗材料和方法

1.1 實驗材料

①樣品采集，本次實驗用水采用濱一聯合站現有的處理流程，而實驗用油是濱一站脫水原油，并且菌種是來自于濱一站污水和微生物中心的實驗菌種庫;②實驗用培養基，目前，芳香烴降解菌和飽和烴降解菌的培養基，以及瀝青降解菌和富集培養基，其篩選培養基都一樣，并且其唯一碳源是正十六烷和正己烷。

1.2 實驗方法

①分析細菌在稠油中的降解特性，通過建立詳細的培養流程，將5%的細菌進行接種，然后放在站點已經進行脫水原由的培養基中，使其在37攝氏度震蕩培養箱中，7天后在萃取剩下的稠油，之后再使用氧化鋁吸附柱層析法進行分析。當飽和烴和芳烴分離出來時，要通過氣相色譜進行掃描分析，要適時調整其溫度變化;②膜染物分析方法，在站點所采用的膜污染物，分成兩份，一份稱重，另外一份進行能譜分析，用甘油浴對膜污染進行蒸餾。同時在膜污染處理時，要使其真空，而且要相對干燥，才能使剩余物有效溶解和回流，從而確定可溶物的質量。而對于不溶物回流，要確定其瀝青的含量和質量，并且要對其中的固體進行XRD衍射分析和研究。

2 結果和討論

2.1 膜污染的原因分析

由于現有污水處理工藝流程不是很完善，所以很多時候存在膜通量衰減和膜組建速度較快的情況，從而致使該站點水質經常出現不達標的問題。

①觀察污染膜面的微觀形態，通過電鏡觀察，磨面有大量有機污染物，其表面較密，且有鎖狀物交錯。由于磨面細菌較多，產生了大量的粘性胞外聚合物，從而在膜表面形成了很厚的污染層;②水質分析，通過對膜過濾前后的水質分析可知，其處理工藝去除效果有待加強，主要表現為膜過濾后，油含量等依然較多，很多污染物會吸附在膜表面，從而導致膜孔發生堵塞的情況，并由此使膜通量不斷降低;③污染物成分分析，膜面污染物主要是由氧元素和碳元素組成，這兩種元素占85%以上，并且膜面污染物中還含有硫和鈣等元素。當然導致膜污染的主要因素是有機污染，主要是由于處理工藝的沉淀功能和多介質的過濾性能較差，從而致使污染物在膜表面大量吸附。無機污染物中的無機離子具有難溶性，加速了其污染。

2.2 稠油降解特性分析

①菌群對稠油的降解特性，通過菌群作用之后，可有效降低飽和烴和芳烴的質量分數，而對于非烴和瀝青的質量分數則有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分較多，其分組會產生相應的變化;②高效降解菌的選擇和培育，通過使用選擇性培養技術，選擇質量較好的稠油降解菌，以此使其生長發育的性能更加穩定。

2.3 生物處理對膜污染的抑制作用

①使膜通量的變化相對穩定，目前，膜通量的主要考察參數是膜前預處理的效果如何？所以膜一旦受到污染，將會致使膜通量迅速減少。如果通量損失小于15%，那么將使膜可以長時間的穩定運行。由于生物處理技術能有效減少膜污染中的元素，所以充分利用生物中的底物，能有效去除掉吸附在膜表面的生物污染;②膜表面微觀形態的分析，通過對新膜和沒有處理過的污染膜進行分析，可知污染膜的分離層中有大量污染物，使堵塞膜孔十分嚴重，使膜表面更加粗糙。所以在減緩膜污染時，必須要消除污水中的石油類等污染物，才能使效果更加明顯;③生物處理對污水中石油類等其他物質的去除效果，由于生物處理技術對污水中石油類物質的去除效果較好，所以該技術得到了更多的應用，生物反應器具有推流式的特點，使石油類等其它物質在生物系統內形成了分級食物鏈，以此讓這些物質捕食游離的細菌，使水質得到凈化。

3 總結

通過對濱一站現有工藝中的模進行水質分析，懂得了造成膜污染的主要原因是其有機污染，以此使污染物在膜表面大量聚集，從而加劇了膜污染。所以在研究稠油污水膜污染生物控制技術時，要增加生物處理單元，減少污染物在膜表面的吸附數量，從而有效抑制住膜污染，進而逐漸消除膜表面的生物污染。

參考文獻：

[1]喬明.稠油及超稠油污水達標外排處理工藝分析[J].中國環保產業，2017.

[2]閆懂.膜生物反應器在污水處理中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2016.

[3]謝朝新，陳璐斌.混凝預處理及膜面流速控制對微濾膜污染的影響研究[J].環境科技，2016.