含部分水解聚丙烯酰胺污水的厌氧生物降解过程研究
目前，油田含油污水中常常伴随着高浓度的部分水解聚丙烯酰胺（Hydrolyzedpolyacrylamide，HPAM），简称含聚污水。HPAM在环境中不断积累、转化，产生了大量有毒、有害的含聚污水和含聚污泥。由于微生物法处理成本低、对环境不会产生二次污染，已广泛应用。但是，一般微生物法具有处理周期长、效率低、不稳定等缺点。本文同时研究了厌氧折流板反应器工艺对含聚污水的处理效果。 从青岛沙子口污水处理厂的污泥中筛选出两株可以降解聚丙烯酰胺的降解菌，综合评价了两株菌对含聚污水的降解效果，对其营养物质和降解条件进行了优化，并通过发酵将两株功能降解菌添加到厌氧折流板反应器中应用于含聚污水的降解处理过程。得到以下结论： 1）从青岛沙子口厌氧活性污泥中筛选得到硫酸盐还原菌SRB，以及大庆油田含聚污水中筛选出一株降解部分水解聚丙烯酰胺的菌株，命名为PAM-F1，并对其进行生态分子学鉴定，确定为红球菌属（Rhodococcus.sp）。对两株菌进行了生长条件优化，通过进行氮源、pH、温度、盐度、硫酸根离子浓度及不同HPAM浓度等的考察，结果显示当氮源为硫酸铵、pH值为7-8，温度为35-40℃，盐度为15g/L，模拟含聚污水为200mg/L，硫酸根离子浓度为25mg/L（PAM-F1不受硫酸根离子浓度的限制）时，菌株对HPAM的降解率最大，分别达到45％和35%。 2）通过对照两株菌降解前后的HPAM红外光谱分析，结果表明，两株菌均能利用HPAM上的部分碳和氮作为自身生长所需的营养物质，并把HPAM降解为小分子的物质。 3）采用四格室厌氧折流板反应器（ABR）在常温下处理油田含部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的污水。通过优化运行参数，确定了对含部分水解聚丙烯酰胺污水处理的最佳水力停留时间（HRT）、容积负荷（VLR）和回流比（R）。在厌氧处理过程中，水力负荷为1kgCODCr/m3·d、1.3kgCODCr/m3·d、2kgCODCr/m3·d、4kgCODCr/m3·d时对应的HRT分别为24h、18h、12h、6h。研究结果表明：ABR在水力停留时间为24h，系统对CODCr和HPAM的去除率达到最高，分别达到94.5%和66.2%。回流比为10:1时，CODCr和HPAM的去除率可达到最大。 4）对ABR反应器进行了三个阶段的驯化培养，历时110天，通过镜检、扫描电镜观察反应器中形成了活性良好的厌氧颗粒污泥。结果表明，ABR反应器系统中形成了适应降解HPAM的微生物群落结构。
水解聚丙烯酰胺;厌氧生物降解;油田含油污水;活性污泥
中国海洋大学
硕士
应用化学
包木太
2013
中文
X703.1
76
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）