反硝化作用抑制硫酸鹽還原菌活性的技術研究.pdf

1、油田系統中由于硫化物造成設備腐蝕、濾料污染等危害日趨嚴重。資料表明，硫酸鹽還原菌(SRB)是導致地面系統硫化物產生的根源。目前，大慶油田普遍采用殺滅SRB的辦法來控制SRB造成的危害，主要有物理殺菌法和化學殺菌法，均取得了顯著效果。近年來，生物抑制方法受到越來越多研究人員的重視。生物抑制方法指利用微生物之間的共生、競爭和拮抗關系抑制SRB。反硝化細菌(DNB)在生存習性上與SRB非常接近，當系統中含有一定量的硝酸鹽時，會影響SRB還原硫

2、酸鹽，從而達到抑制SRB活性的目的。通過調研大慶油田現有資料，考察大慶油田地面系統中原生反硝化細菌的反硝化能力與SRB還原硫酸鹽能力的相對水平，考察大慶油田不同油藏系統的微生物群落結構；通過室內試驗模型，考察反硝化抑制硫酸鹽還原過程中的最佳生態(tài)因子和微生物群落的動態(tài)演替規(guī)律，確定反硝化作用抑制硫酸鹽還原作用的操作條件。
　　應用Hungate厭氧技術，從常規(guī)水驅四廠杏九聯采出液中分離到一株硫酸鹽還原功能菌株A9，該菌株為G+，短桿

3、狀，能運動，具有硫酸鹽還原功能，產H2S，嚴格厭氧；能以水溶性聚丙烯酰胺(HPAM)為唯一碳源；A9菌株與Anaerofilumpentosovorans(AP716816S)的相似性水平達98％，初步鑒定可能為Anaerofilum屬的新種，暫時命名為AnaerofilumpentosovoransA9（GenBank登錄號為DQ011252）。
　　通過對大慶油田常規(guī)水驅采出液和含聚采出液的水質分析和構建16SrRNA克隆文庫

4、，PCR-RFLP分析與序列測定，常規(guī)水驅采出液中的細菌分別屬于5個OUT主要的優(yōu)勢類群，主要分布在變形菌門δ、β、ε、γ-變形菌綱(8%、3%、32%、30%)，梭菌綱(Clostridia)(12%)，脫鐵桿菌門脫鐵桿菌綱(Deferribacteres)(3%)；擬桿菌門擬桿菌綱(Bacteroidetes)(1%)；酸桿菌門(Acidobacteria)酸桿菌綱(Acidobacteia)(3%)以及廣古菌門甲烷桿菌綱(Meth

5、anobacteria)(4%)。其中變形菌門(Proteobacteria)占到總克隆數的73%；含聚合物采出液中的細菌分別屬于7個OUT主要的優(yōu)勢類群，主要分布在以下三個菌門中，其中包括變形菌門(Proteobacteria)占總克隆數的71.43%，δ、β、ε、γ-變形菌綱(5.71%、8.57%、28.57%、28.57%)；厚壁菌門(Firimicutes)梭菌屬(Clostridia)(25.71%)，脫鐵桿菌門(Defer

6、ribacteres)、脫鐵桿菌綱(Deferribacteres)(2.86%)。其中石油降解菌(HydrocarbonseepBacterium)、Arcobactersp.、Clostridiumcylindrosporum為優(yōu)勢菌種。
　　運行厭氧的ABR反應器進行連續(xù)流試驗，改變底物（投加硝酸鹽使反硝化細菌大量的繁殖，在底物競爭中，硫酸鹽還原菌失去或轉變其功能，導致生物活性降低，進而抑制硫酸鹽還原菌的生長，實現生物的反硝

7、化抑制。試驗對反硝化的可行性進行考察，確定運行最佳生態(tài)因子。結果表明，NO3-的加入能夠有效的抑制S2-的產生，SO42-/NO3-比值和COD是實現抑制的最重要生態(tài)因子，最佳SO42-/NO3-為1:1，較低的COD抑制效果更明顯；ARB反應器中NO3-加入位置對出水中S2-影響較大，NO3-的有效作用區(qū)段為兩個單元格，有效作用時間為6h；在本實驗條件下，當進水COD=600mg/L，SO42-=600mg/L，硝酸根從第二和第五單元

8、格同時加入，SO42-/NO3-=1:1時，抑制效果最明顯，抑制率達100％，出水中未檢測到硫離子。
　　分別采用常規(guī)水驅含聚污水和聚驅含油污水作為進水，對實驗出水進行監(jiān)測，采用現場的水樣中硫化物和硝酸鹽含量較低，經反應處理后，出水中的硫化物含量降為0，硝酸鹽有少量殘留。
　　對有效作用單元格反硝化功能菌種群群落組成進行分析，采出液中絕大部分克隆的序列在數據庫中比對結果表明，主要分布在以下兩個菌門中，厚壁菌門(Frimicu