安塞油田含油污泥井场微生物降解处理技术研究.doc

安塞油田含油污泥井场微生物降解处理技术研究?354?石油天然气学报(江汉石油学院学报)2009年6月第31卷第3期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Jun.2009Vo1.31No.3安塞油田含油污泥井场微生物降解处理技术研究李斌,张随望,黎成杨虎,任伟(长庆油田分公司第一采油厂,陕西延安.)摘要安塞油田井场较为分散,含油污泥量产出量大,需要选择合理的处理工艺技术来降低拉运成本及可能造成二次污染的隐患风险.从井场合油污泥的物理与化学性质分析入手,对油田含油污泥进行微生物降解试验研究.通过对含油污泥在不同温度,湿度,含油等降解影响因素分析的基础上,找出适合的优势微生物菌种,确定了最佳降解处理环境条件.并进行微生物降解处理试验,污泥含油量得到了明显的降低,取得了较好的处理效果.关键词含油污泥;微生物降解;含油量;降解率中图分类号TE992.3文献标识码A文章编号10009752(2009)O30354一O3安塞油田由于井场多且较为分散,落地污油泥如采用集中处理,处理成本较高,而且容易造成二次污染.含油污泥微生物降解技术就是利用了自然环境中的土着菌,人为投加了通过驯化,筛选,诱变等技术后获得的高效菌种,利用空气中的氧气将污染土壤的原油分解成二氧化碳和水,消除原油对土壤的污染,恢复土壤的特性卜引.1安塞油田产出污泥物理化学性质分析1.1含油污泥组分分析选取杏6O一17井小修污油泥,杏6O一17井落地污油泥,杏582O井落地污油泥,坪4119井修井落地污油泥以及坪3918井的污油泥并进行了定量分析,分析结果见表1.表1污泥含油量测定数据污泥来源含油量/%污泥来源含油量/%杏6017井小修污油泥46.38坪4119惨井落地污油泥33.33杏6017井落地污油泥2O.24坪3918已掩埋污油泥9.13杏5820井落地污油泥1O.17由表1可以看出,不同井区或同一井区不同来源的污泥中原油含量差别较大,一般在2O30左右,最高含油量达到45以上.可对部分含油量较高的污泥中的原油进行回收处理,一方面可节约和充分利用有限资源,另一方面又可降低后期处理污泥的难度.表2油污泥样XRD相分析结果收稿日期2009一O3一o2作者简介李斌(1973一),男,1997年大学毕业,工程师,现从事采油工艺研究工作.第3l卷第3期李斌等:安塞油田含油污泥井场微生物降解处理技术研究?355?对含油污泥进行矿物组分分析(表2),其成分主要为方解石,含量在80以R0上,与开采层胶结物的主要70成分一致.由此可见,产出60污泥的主要矿物成分是油藏i50岩石胶结物,同时含有少量如.的食盐,重晶石,石英砂以.及针铁矿等.】o1.2含油污泥样颗粒0粒度分析污泥粒度也是影响微生物降解原油速率及效果的重.J重量百分含量(I一累积百分含量(i_._._.一.I.->12020-4040-6060-8080-100100-120120-140140-160200损失粒径范围/目图1粒度分布分析图要因素之一.污泥颗粒粒度较大,对原油包裹越深,微生物将难以触及污泥颗粒内部的原油,进而影响微生物降解原油的效果.污泥颗粒粒度要求在2080目之间较为合适.为此对含油污泥的粒度进行了分析.由图1可见,安塞油田产出污泥粒径分布100目以下的累积含量占85以上,相对均匀,可直接进行掺混,不需再进行筛选处理.2含油污泥微生物降解影响因素的确定室内试验主要考虑温度,含油量,接种量与湿度等因素对微生物降解污泥中原油能力的影响,同时也考察在降解过程中pH值以及营养含量随生物降解油污进程的变化情况.2.1温度的选择微生物在2435条件下,活性最强,降解速度最快;当温度过低或过高时,其将恢复到孢子状态.安塞油田介于陕西省安塞县,志丹县,子长县及延安市的宝塔区之间,地区昼夜温差较大.因此,在试验过程中为模拟现场环境,将试验样品昼夜暴露在室外,白日温度在3O左右,夜晚温度在8左右,昼夜温差达22,基本模拟了现场温度条件.2.2接种量以及其他条件的选择微生物降解污泥能力主要取决于菌密度,菌密度越高,降解油污速率越快.由此可见,微生物初始接种量及其繁殖能力也是影响降解速度的重要因素.在相同的试验条件下对含油量在1O的污泥处理60d对比其降解率,当接种量达到3%时原油降解率达到了55,当接种量达到6oA时原油降解率达到了6O,微生物接种量在增加时,降解率增幅变小,因此取3与6二种接种量进行确定污泥含油量对比实验(图2).同时微生物降一一一-,.一12345678910ll1213l4接种量,%图2不同接种量含油污泥降解率对比图解处理湿度一般保持在菌种最佳湿度范围5O70;土壤pH值为68左右;营养含量保持c:N:P:K比率为100:(510):l:l.2.3处理污泥含油量的确定根据对安塞油田产出污泥物理化学性质分析,油田产出污泥含油量较高,粒度较为均匀.在试验过伯加0零,瓣琏匆j?356?石油天然气学报(江汉石油学院学报)2009年6月程中,利用本地土壤直接进行掺稀,使得污泥含油量适度降低.取杏河区块杏6O一17井小修污油泥掺混后进行试验.杏6O一17井小修污油泥初始含油量为46.38.相对而言,该污泥样品含油量较高,对油污可先采用回收处理.但在试验室内,主要将上述污泥样品掺稀比例定为7倍,3倍以及1倍.掺稀后,样品油污含量分别降至5.60,l1.6O与23.19,分别制备两份样品,并按浓度分为2组.向其中一组中接种3,另一组接种6.湿度主要保持该菌种最佳湿度范围:507O.pH值为68左右.营养含量保持C:N:P:K比率为100:(510):1:1.每隔2天测定样品中含油量.通过对杏60-17井小修污油泥室内试验结果表明:含油污泥接种微生物510d后污泥含油量才会出现明显的变化.接种量为6的样品降解幅度高于接种量为3的样品,且增加幅度随时间而提高.再同一降解周期中,含油量为5.6的降解率达到了8O9O,而含油量在11.609/6以与23.19的样品降解率只有507/6左右,说明微生物的降解能力因含油量太高而受到抑制.3现场应用及效果评价为了进一步验证含油污泥微生物降解技术在现场的适用性,在杏58-20井和坪3832井2个井场划出575m和450m.的面积做污泥处理场地,分别对掺混后的杏北143.75m.,坪桥l12.5m.的含油污泥进行微生物降解处理.经过近4个月的处理以及定期对处理现场含油污泥微生物降解试验进行监测,污泥含油量有较大幅度的变化.坪38-32井场污泥含油由试验前的6.7降至目前的0.68,杏582O井场污泥含油由试验前的7.47降至目前的0.55,降解率在9O%以上且污泥含油量都降至1以下,现场试验效果显着.4总结及认识1)微生物降解含油污泥具有成本低,处理程序简单等优点,利用含油污泥微生物降解技术可以使污泥含油降至1以下,使之达到土地复耕的要求,解决了井场含油污泥污染的问题,处理效果彻底且无二次污染.适合针对井场分散污油泥进行规模化处理.2)微生物在降解含油污泥的过程中受土壤酸度,温度,湿度,供氧,营养及土壤含油量等诸多因素的影响,但最主要的制约因素是污泥含油量,因此,在实施含油污泥微生物降解处理前应该人为控制掺混后的污泥含油量,来提高微生物的降解效率,最大限度加快降解速率.3)含油污泥微生物降解处理周期较长,一般都在46个月之间,处理时需要专人每天在现场进行操作和维护,所以应该在菌种的培育和优选上做进一步的工作,来缩短微生物的降解周期,提高降解效率.参考文