高选择荧光增强型H_(2)S探针的合成及性能研究

设计制备了一种三苯胺三唑类荧光增强型硫化氢(H_(2)S)探针SZJ,通过紫外和荧光分析法对SZJ的光学性质进行探究,并通过元素分析、HR-MS、^(1)HNMR和用卡^(13)CNMR对其结构进行表征。在SZJ(1×10^(-5)mol/L)的CH_(3)CN-H_(2)O(体积比6∶4,10 mmol/L HEPES,pH=7.4)溶液体系中,SZJ对H_(2)S展示出优异的选择性、抗干扰性和灵敏度。荧光光谱分析发现,只有在SZJ的溶液体系中加入H_(2)S(1×10^(-4)mol/L)时才显示出极强的黄绿色荧光,加入其他阴离子并无响应。并且探针SZJ可通过裸眼检测水样中的H_(2)S,具有潜在的应用价值。

两级气浮控油降泥技术在油田产出水处理中的应用

针对某油田老区弱酸性产出水处理过程中污泥产生量大、后期处置难度和成本高的难题,在分析污泥来源的基础上,通过高效除油、氧化、净化工艺比选,结合站内现有水处理工艺,确定了“一级气浮除油+电化学氧化+二级气浮净化”的除油降泥工艺技术。现场试验结果表明,该工艺出水水质可满足油藏回注水标准要求,污泥降减率达到80%以上,一级气浮原油回收率达85.2%,污水处理直接运行成本降低0.17元/m^(3)。对高含水油田采出水站内集中处理、优化改造、边远区块与集输系统前端实施“短流程”处理具有较高推广应用价值和借鉴意义。

油藏环境异化铁还原菌的生物多样性

为了给低渗透油藏和水敏性油藏高效开发提供新思路,从青海油田(低渗透)、胜利油田(低渗透)和中海油天津(水敏)采集样品;以无定形氢氧化铁作为固相电子受体、混合碳源作为电子供体,富集培养异化铁还原菌(DIRB);并通过高通量测序表征生物多样性。结果发现富集样品α多样性显著减少;β多样性揭示原始样品和富集样品在群落结构上相关性强。微生物组成和系统发育分析表明,青海油田中的DIRB主要有梭菌、脱硫弧菌、希万氏菌、假单胞菌和热孢菌;胜利油田为梭菌、嗜热厌杆菌、热孢菌、脱铁杆菌;中海油天津为梭菌、芽孢杆菌和弧菌。在各油藏分布的异化铁还原菌,既有相同,也有差异。研究结果可为异化铁还原菌提高原油采收率提供基础。

海上石油终端生产污水A/O处理中的微生物构效关系

为了探索海上石油终端生产污水A/O生化处理中的菌群构效关系,使用氯气校正法测量COD含量和基于16S r DNA基因构建克隆文库。结果发现上岸油水样OW、厌氧处理ABR进口、ABR出口和好氧处理SBR出口污水的COD分别为(630±52)、(776±40)、(385±31)、(76±13)mg/L。文库的α多样性指数表明ABR的微生物种类最多;冗余分析表明COD含量对SBR菌群影响最小。对于微生物组成,OW主要包含:Tepidiphilus(33.6%)、脱硫弧菌(9.0%)、脱铁杆菌(7.40%)和紫单胞菌(4.9%);ABR:海细菌(15.6%)、弓形杆菌(9.4%)、互营菌(7.0%)、Desulfocaldus(4.7%)和脱硫微菌(2.3%);SBR:Caloranaerobacter(20.2%)、着色菌(8.3%)和小红卵菌(2.4%)。这些发现有助于提高海上油田生产污水处理效率、减少海洋石油工业对海洋环境的影响。

典型复杂岩性油藏的微生物多样性及应用研究

为了拓展复杂岩性油藏的开采新方法,增强微生物提高原油采收率(MEOR)的可预测性.使用16S rDNA基因克隆文库方法,对典型复杂岩性油藏狮子沟油藏的微生物多样性进行了分析.结果表明,采油井的优势菌为盐单胞菌、肠杆菌、海杆菌、假单胞菌和不动杆菌;注水井的优势菌为海杆菌、盐单胞菌、脱硫盐单胞菌和弯枝菌.主成分分析(PCA)对狮子沟油藏样品实现聚类分组.系统发育分析表明采油井中的微生物主要为生物表活剂生产菌,而注水井中的微生物主要为石油烃降解菌;因此最适MEOR方式为采油井单井吞吐和注水井微生物解堵增注.研究结果有助于在复杂岩性油藏开展MEOR应用.

高含硫气田采出水生化处理的微生物构效关系

为了探究高盐、高重铬酸盐法化学需氧量(COD_(cr))、高氨氮采出水生化处理的关键功能菌群及代谢机理,在生产规模缺氧/好氧池-膜生物反应池(anoxic/oxic pond-membrane bioreactor,A/O-MBR),使用Illumina Miseq高通量测序和实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR)方法,检测了细菌、氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea,AOA)的组成和含量。A/O-MBR出水分析结果显示COD_(cr)平均211 mg/L,去除率72.7%;氨氮分为低/高去除率(LS/HS)两个阶段,去除率分别为5.7%和70.8%。氨氮全部氧化为亚硝酸根;但亚硝酸根没有进一步转化为硝酸根,而是部分通过反硝化转化为氮气。细菌组成揭示关键功能菌群:涉及CODcr去除的主要有林杆菌(Limnobacter)、陶厄氏菌(Thauera)、伯克氏菌(Burkholderia)、水微菌(Aquamicrobium)、藤黄单胞菌(Luteimonas)、砂单胞菌(Arenimonas),涉及反硝化的主要有斯塔普氏菌(Stappia)、生丝微菌(Hyphomicrobium)和噬甲基菌(Methylophaga)。AOB优势菌是亚硝化单胞菌(Nitrosomonas),占比高达96.6%。AOA主要有亚硝化球菌(Nitrososphaera)、亚硝化短小杆菌(Nitrosopumilus)和Nitrosocosmicus,均率属于奇古菌门(Thaumarchaeota)。LS和HS样品细菌含量为2.83×10^(9)~4.01×10^(9)拷贝/g污泥,细菌丰富是高效生化处理的基础;AOB含量分别为7.27×10^(7)~8.47×10^(7)拷贝/g污泥和6.79×10^(8)~17.2×10^(8)拷贝/g污泥,差异显著,是氨氮去除率差异的决定因素;AOA含量为4.06×10^(4)~8.88×10^(4)拷贝/g污泥,均极低,揭示其不是氨氮去除的关键菌群。这些发现可为提高含硫气田高含盐采出水处理效率和稳定性奠定基础。

江汉油田新沟嘴组油藏采出水微生物群落分析

为了研究江汉油田新沟嘴组油藏中的微生物群落结构,应用分子生态学方法,构建了16S r RNA克隆文库和dsr A克隆文库。结果表明,16S r RNA克隆文库包含14个分类操作单元(OTU),其中序列率属于Thiomicrospira属、Desulfovibrio属、Uncultured bacterium、Uncultured organism和Uncultured Pelobacter;dsr A克隆文库包含13个OTUs,主要Desulfovibrio、Desulfoglaeba、Desulfotomaculum、Desulfacinum和Desulfosalsimonas。结果发现,油藏中的H2S主要与Desulfovibrio相关,从而为有针对性的治理油藏流体高含H2S提供依据。

聚乙烯亚胺改性麦秸秆对废水中磷酸根的吸附研究

采用环氧氯丙烷(ECH)接枝法,将聚乙烯亚胺(PEI)引到麦秸杆(MWS)表面,制得改性阳离子吸附剂PEI-MWS。红外光谱(FT-IR)分析、定量元素分析显示,PEI负载在麦秸秆表面。研究了时间、温度以及溶液pH对PEI-MWS吸附性能的影响。结果表明:在pH为3.4,浓度为0.8g/L的条件下,吸附效果最好。303K时的吸附量达到30.0mg/g。吸附平衡过程符合Koble-Corrigan模型,吸附动力学可用准二级动力学模型来拟合。热力学结果表明,吸附过程是自发的、熵增的过程。改性麦秸杆在0.01mol/L NaOH中再生效果最好,可作为一种良好的吸附剂。

臭氧催化氧化/BAF深度处理高含硫气田采出水

为了探索高盐采出水深度处理机理,基于生产规模装置,监测关键水质指标,探寻水质变化规律;开展高通量测序和荧光定量PCR分析,探索曝气生物滤池(BAF)中细菌、氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)特征。结果表明,在进水氯离子、COD和氨氮浓度分别为9912、223和44.0 mg/L条件下,当臭氧投加量为200~350 mg/L、BAF曝气量为150~300 m^(3)/h时,臭氧催化氧化和BAF对COD的去除率分别为49.3%和15.8%,对氨氮的去除率分别为38.2%和54.3%;BAF出水COD和氨氮的浓度分别为77.8和3.29 mg/L,满足下游工艺要求。氨氮通过硝化作用全部转化为亚硝态氮或硝态氮,没有反硝化代谢。系统中的细菌主要为红杆菌、鞘脂菌、固氮弓菌、红环菌和Planktosalinus;AOB的绝对优势菌是亚硝化单胞菌;AOA的优势菌是Nitrososphaera和Nitrosocosmicus,均隶属于奇古菌门。细菌、AOB和AOA的含量分别为(0.63~1.33)×10^(9)、(2.00~4.21)×10^(8)和(4.14~9.84)×10^(4)拷贝数/g填料;细菌和AOB含量丰富,AOA含量较低,说明细菌和AOB在有机物和氨氮降解过程中发挥主力作用。