油 气 田 环 境 保 护
·５０·０１９年１０月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯＦＯＩＬ＆ＧＡＳＦＩＥＬＤＳｏｌ．２９ Ｎｏ．５ ２ Ｖ
化学／生物联合处理含油污泥技术研究
任鹏１ 赵敏１ 范婧１ 刘小江２ 刘沛华１
（中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院；中国石油长庆油田分公司油田开发处）１．２．
摘 要 长庆油田使用微生物法处理含油污泥工艺技术成熟，但处理周期长了技术的工业化应用。文章研究了一种新型的处理方法及微生物联合化学法处理含油污泥。选择以陇东油田含油污泥为研究对象，温和化学预处理技术可将原油从土壤中分离出来，通过选择合适的单菌或合理构建菌群，可有效提高石油烃的降解率。经过两个月的有效处理，含油量为１２．４０％的油泥最高获得了９６．７１％的石油烃降解率。
关键词 长庆油田；生物；化学处理；石油烃；降解
：／（）ＤＯＩ１０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００５３１５８．２０１９．０５．０１３ 文章编号：１００５３１５８２０１９０５００５００４ｊ
０ 引 言
石油开发作业产生的含油污泥，是国家环境保护关注的重点和热点，也是环保技术研究的难点。针对含油率＜１微生物处理技术以其处理０％的含油污泥，成本低、无二次污染等优点成为近年研究重点，主要
］１６研究方向为功能菌株的筛选和处理工艺的优化［。
将上述处理样放置３ｄ后，离心获得表面活性剂处理后下层含油污泥样品，在４重量法测０℃下慢慢烘干，其含油率，选取最优表面活性剂。相同土壤，加入最优的表面活性剂，测定不同梯度下的原油去除率，选择合适的浓度。
１．２实验结果讨论
增氧剂：在含油污泥生物处理时，如果透气性不微生物接触氧比较少，生长和繁殖就会受到影响，足，
进而影响其降解有机物污染物酶的活性和降解能力的发挥。
在增氧剂浓度低于０．随着其浓度增加，２％时，固体菌剂中的细菌和真菌含量随之增加，而当浓度超过０．随着浓度增大，真菌数量反而下降。在２％时，浓度０．细菌数量随时间的延长而显著增加。２％时，结果表明，当增氧剂添加浓度达到０．对细菌２％时，和真菌增殖的影响最佳。
加入过氧化钙复合盐，可以适当提高氧含量，并在一定程度上提高含油污泥的渗水性。确定在现场处理时，预加入复合盐的比例为０．１％～０．２％。
增氧剂对细菌生长的影响见图１。
表面活性剂：优选成品表面活性剂，更好分离土壤和石油烃，有利于微生物降解。表面活性剂筛选初步结果见图２。
从图２表观判断上清液ＫＤＬ３１５的洗脱效果最好，上清液颜色呈深褐色，浊度也最高。Ⅱ和Ⅲ表面活性剂上清液颜色和正常的原油颜色有区别，不能确定是否具有修复降解作用，表面活性剂洗脱液颜色很浅，Ⅰ说明对含油污泥中石油类物质的解吸附能力相比较差。
.com.cn. All Rights Reserved.使原油与土壤充分剥离，缩短生物进行化学预处理，
降解时间；同时引入真菌和原来的细菌构成高效降解
］７８
使得整体降解速度提高［。菌剂，
针对微生物处理含油污泥周期长的缺点，将含油污泥
１ 温和化学预处理
１．１实验设计与方法
１．１．１材料增氧剂：过氧化钙复合盐、过氧化钠复合盐；表面活性剂：美国大地Ⅰ号、美国大地Ⅱ号、美国大地Ⅲ号、重油清洗剂（）、沥青清洗剂、表面活性剂ＫＤＬ３１５菌种；含油污泥；离心机；烘干机等。Ⅰ；１．１．２方法１
按照一定比例分别将过氧化钙和过氧化钠复合盐加入预先灭菌后的固体培养基中。按照１％的比例接入菌种，并同时设计对照和重复组。培养结束分别取样测定各处理组的细菌和真菌总数。后，
１．１．３方法２
在定容试管中加入含油率为１含水率为０％、。以１１８％的含油污泥５ｇ５％比例加入各表面活性剂至指定刻度，静置半小时后观察上清液。以油样颜色的深度和浊度大小初步确定表面活性剂的优劣。
任鹏，现在中国石油长庆油田油气工艺研究院从事环保技术研究工作。通信地址：陕西省西安市未央２００６年毕业于西安石油大学油气集输专业，区凤城四路长庆油田油气工艺研究院，：＿。７１００１８。Ｅｍａｉｌｒｃｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ＠ｐｐｑ
０１９年１０月 任 ２
鹏等：化学／生物联合处理含油污泥技术研究
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图１ 增氧剂对细菌生长的影响
从左到右：商品依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
重油清洗剂（ＫＤＬ３１５）、沥青清洗剂、表面活性剂Ⅰ。
图２ 表面活性剂筛选初步结果
不同表面活性剂解吸附效果评估见表１。底泥进行离心、干燥后称取。重油清洗剂去油率达到６４．１９％，
而Ⅱ的解吸附效果最差。表１ 不同表面活性剂解吸附效果评估
类型干燥前油泥干燥前原油干燥后油土去油率／质量／ｇ质量／ｇ质量／ｇ％美国大地Ⅰ３．６３０．４８３．８９４５．１２美国大地Ⅱ３．５８０．４６３．８４４３．６１美国大地Ⅲ３．６１０．４９３．９３３５．１５重油清洗剂３．５５０．５２３．７４６４．１９沥青清洗剂３．６９０．５３４．０２３８．２表面活性剂Ⅰ３．６０．５３３．９８２８．５４随着表面活性剂浓度增大（＞１０％），含油污泥的去油率并没有显著增加，表面活性剂添加量为１０％时，该表面活性剂对含油污泥中油类物质的解吸附效果最佳。不同浓度表面活性剂对去油率的影响见表２。
表２ 不同浓度表面活性剂对去油率的影响％水分表面活性剂浓度去油率００．３１１８５０．４０１００．５５１５０．３８２ 细菌真菌联合修复技术
２．１实验设计与方法
２．１．１材料
真菌：枝顶孢霉菌（用Ｙ来代表）、黄孢原毛平革菌（用Ｆ来代表）；细菌：枯草芽孢杆菌（用Ａ来代表）、短小芽孢杆菌（用Ｂ来代表）。２．１．２方法１
选用修复现场含油污泥（５％）作为处理对象，在油气研究院环保室实验平台进行了庆阳地区含油污泥单
菌降解效果评估实验。接种量５％（即５０ｇ），初始水分含量控制在１５％～２０％，维持室温（１５～２５℃）。修复时间为３０ｄ，定期取样观察。选择合适的菌株。２．１．３方法２
使用本实验室制备的各菌种固体菌剂，接种量２％。菌群组合实验组共１１组。经过近６０ｄ修复后，以重量法检测降解率，根据降解效果选择菌群。
２．２实验结果讨论
单菌剂土壤修复实验结果评价见表３。由表３可以看出，
两种真菌在一个月内对含油污泥中烃类化合物的降解率高达４２％以上，
而几株细菌的降解率相对较低，选择两株真菌和４％Ａ菌为下步实验用细菌菌株。
表３ 单菌剂土壤修复实验结果评价
室保存号平板重／平板＋油重／降解率／ｇ油重／ｇ（ｇ·ｇ－１干土）％Ｙ３０．９４２２３１．２４９２０．０３０７４２．２９４％Ａ３３．４２３９３３．７３３２０．０３０９３４１．８６５％Ａ３３．２７８４３３．５８５７０．０３０７３４２．２３５％Ｂ２６．３４２１２６．６７９２０．０３３７１３６．６３Ｆ３６．２５１５３６．５４９５０．０２９８４３．９８添加营养物质，经过一个月降解，结果见表４。
表４ 构建菌群在实际含油污泥中的
降解率评估（室内实验）
菌株编号含油量／ｇ降解率／％４％Ａ＋５％Ｂ＋Ｙ２．８１３５４３．７３Ｆ＋４％Ａ２．３４７５５３．０５Ｆ＋５％Ａ＋Ｙ２．５０３４９．４１５％Ａ＋Ｙ２．４７１５０．５８４％Ａ＋Ｙ２．８０４５４３．９２５％Ａ＋Ｆ２．１３４５７．３２Ｆ＋Ｙ１．５４６５６９．０４５％Ｂ＋Ｙ２．５５６５４８．８７Ｆ２．０３９５９．２２４％Ａ２．２０６５５５．８７.com.cn. All Rights Reserved.·５２·
油气田环境保护·技术研究与应用 Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．５
降解率超过５
０％的菌群组合或单菌包括Ｆ＋４％Ａ、５％Ａ＋Ｙ、５％Ａ＋Ｆ、Ｆ＋Ｙ、Ｆ、４％Ａ组合，结果反映出含有真菌Ｆ的组合以及５％Ａ的降解率普遍都较高。确定用于生产现场的菌株为Ｆ、Ｙ和５％Ａ，即枝顶孢霉菌、黄孢原毛平革菌和枯草芽孢杆菌为现场修复生产菌种。
３ 现场实验
对采油某厂某作业区含油污泥进行了现场处理实验。实验含油污泥样品的含油率为１２．４％。在此次现场实验中，建立了一种半封闭式的高效生物强化策略处理含油污泥的处理方式。
３．１药剂添加
表面活性剂：重油清洗剂（ＫＤＬ３１５）的添加浓度为１０％，按照生物强化需求调节其含水量为１５％～２０％。修复期间间隔一个月再按照原比例补加一次。
实施时，用水稀释，在处理前加入含油污泥中。
保湿剂：以过氧化钠和过氧化钙为主要成分（质量比３∶１）。以定浓度３％～４．５％的水溶液添加，为了避免水和其迅速反应，最好是按照占水比例３％～４．５％
的量先行加入待处理的含油污泥中。
３．２菌种投加
总接种量控制在３％～５％。细菌和真菌等比例或真菌可以适当多些。
３．３实验设置
设置不同含油量的含油污泥，严格按照国际规范安排了多组包括对照的修复实验。据估计每组约为２ｔ，合计１４ｔ含油污泥。
将增氧剂（０．１％）预先加入待处理的含油污泥中，然后加入含有表面活性剂的水（１０％），使含水量达到１５％～２０％。按照质量比１％加入有机肥。方案如下：
ＹＡ序列强化组：接入Ｙ真菌和Ａ细菌各１．２５％，一月后接入Ｙ真菌和Ａ细菌各１．２５％。ＹＡ一次强化组：将Ｙ真菌和Ａ细菌按等比例（２．５％∶２．５％）
接入。ＦＡ序列强化组：接入Ｆ真菌和Ａ细菌各１．２５％，一月后接入Ｆ真菌和Ａ细菌各１．２５％。
ＦＡ一次强化组：
将Ｆ真菌和Ａ细菌按等比例（２．５％∶２．５％）
一次性接入。ＹＦ序列强化组：接入Ｙ真菌２．５％，一月后将Ｆ真菌按２．５％接入。
ＹＦＡ强化组：
将Ｙ真菌和Ａ细菌按等比例（１．２５％∶１．２５％）接入，一月后将Ｆ真菌按２．５％接
入（依次记为１１到１６
）。３．４结果分析
经过两个月的有效修复，各组菌群对石油烃的降解率随时间的变化曲线见图３。
图３ 各组菌群对石油烃降解率随时间的变化
由图３可知，实验菌群的降解率普遍高于组成菌群的单株菌的降解率，实验菌群对含油污泥中的有机污染物有很好的降解效果。
各组石油烃总降解率对比见图４。
图４ 各组石油烃总降解率对比
由图４可以看出，所设菌群其降解率都高于８０％，其中１１，１３，１５，１６组的降解率均高于９０％，
而其中１１，１３，１６的降解率则高于９５％，说明其对含油污泥的降解效率更高。
各组细菌数目随时间的变化规律见图５。由图５可知，菌群双强化策略在整个修复期间，
可以在含油污泥中维持远高于１．０×１０７ＣＦＵ／ｇ这一
启动生物降解最低菌活度的细菌和真菌数量，从第一周开始，有效活菌数目就达到了较高的生物量，保证了过程启动。随着处理时间的延长，细菌和真菌的数量能维持在较高的水平。也可看出，５％的生物强化接菌量不仅满足了在含油污泥中生物降解过程的启
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鹏等：化学／生物联合处理含油污泥技术研究
参考文献
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（收稿日期 ２）０１９０５１５
编辑 王薇）（
动，并在后续处理过程中维持了高的活菌数，确保最终的降解率。
正是这一生物强化策略的成功，使得含油量高达处１２．４０％的含油污泥最终降解率都普遍高于８０％，
理后的含油污泥可用作铺垫井场。
４ 结 论
）经过大量室内实验确定重油清洗剂、表面活性１
剂可以从含油污泥中高效洗脱其中的石油类物质，去菌剂兼容性使用。
）以温和化学处理方法和生物强化法建立了生２
物综合处理高含油污泥的技术，并在现场进行了验证。处理时间由生物降解法的３个月降至２个月。）采用真菌细菌菌群序列生物强化策略获得了３
高效处理含油污泥的结果，含油量１２．４％的含油污为建立漏油等事故的应急处泥降解率高达９６．７％，理策略奠定了技术基础。
油率高达６并且确定其可以和所用生物强化４．１９％，.com.cn. All Rights Reserved.檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯（上接第４９页）
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３５１３７３９．（）：
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（收稿日期 ２）０１９０１１９
（编辑 王薇）
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石油与天然气化工，试验［Ｊ２０１２，４１２２３５２３８．］．（）：［］赵良庆，李朝晖，张栩，等．钻井废弃泥浆不落地随钻处１１
环境工程，理技术概述［Ｊ２０１７３５６１１６１３．］．（）：