一株聚丙烯酰胺降解菌的分离鉴定及其生物降解

应用厌氧Hungate技术,从大庆油田常规污水回注工艺采油的采出液中分离到一株聚丙烯酰胺降解菌株A9。对该菌株进行形态、生理生化、分子生物学鉴定结果表明:菌株为革兰氏阳性(G+),短杆状,具有硫酸盐还原功能,产H2S,兼性厌氧,通过核糖体16S rDNA基因序列鉴定,菌株与Anaerofilum pentosovorans(AP716816S)的相似性为98%,暂时命名为Anaerofilum pen-tosovoransA9。扫描电镜和红外光谱分析结果表明:菌株以聚丙烯酰胺为唯一碳源,菌株作用前后表面结构发生变化,分子链上的酰胺基水解成羧基,侧链降解,部分官能团发生改变,浓度为500mg/L时,20 d菌株生物降解率为61.2%,其溶液粘度下降显著。气质联机(GC-MS)初步分析表明:聚合物发生断链生成的低分子量化合物除含双键、环氧和羰基的聚丙烯酰胺碎片外,大多属于一般丙烯酰胺低聚体的衍生物。

聚丙烯酰胺降解菌株分离及其系统发育分析

应用Hungate厌氧技术,从大庆油田采油五厂十三区聚合物配注站的母液罐中分离到一株聚丙烯酰胺降解菌株CMW,该菌株为G+,杆状,黑色圆形菌落,最适温度为38℃,最佳pH为7.8,具有硫酸盐还原功能,产H2S,严格厌氧.研究表明,该菌株能以聚丙烯酰胺为唯一碳源,降解侧链,部分官能团发生改变,质量浓度为500 mg/L时菌株具有较高的聚丙烯酰胺降解能力,其溶液黏度下降效果显著.通过形态、生理生化、16S rDNA以及16S^23S rDNA间隔区序列鉴定,可能为梭菌属的新种,暂时命名为Clostridium.sticklandiiCMW(GenBank登录号为DQ011249).16S rRNA基因序列较为保守更适合属间的鉴定,16S^23S rDNA间隔区序列包含tRNAIle和tRNAAla基因,更适合属内种间鉴定.

聚丙烯酰胺降解菌株Enterobacter cloacae的分离鉴定

应用厌氧Hungate技术,从大庆油田聚合物配注站的熟化罐水溶液中分离到一株聚丙烯酰胺降解菌株.对该菌株进行形态、生理生化、分子生物学鉴定结果表明,菌株为G-,短杆状,无芽孢,最佳pH值为8.0,最适生长温度为40℃,具有硫酸盐还原功能,产H2S,严格厌氧,通过16S rDNA和16S^23S rDNA间隔区序列鉴定,菌株与Enterobacter cloacae有极高的相似性.初步鉴定为Enterobact-er中的新种,暂时命名为Enterobacter cloacae.红外光谱分析结果表明,菌株以聚丙烯酰胺为惟一碳源,菌株作用前后表面结构发生变化,分子链上的酰胺基水解成羧基,降解侧链,部分官能团发生改变,溶液黏度下降效果显著;GC-MS初步分析聚合物发生断链,低分子质量化合物除含双键、环氧和羰基的聚丙烯酰胺碎片外,大多属于一般丙烯酰胺低聚体的衍生物.

七株聚丙烯酰胺降解菌对PAM的降解性能评价

研究了从油田产聚合物污水和污泥中分离到的7株聚丙烯酰胺(PAM)降解菌对纯PAM的降解效果。结果表明,PAM微生物降解的过程中,会伴随有pH的降低。由于7株菌组成的微生物群落对PAM的生物降解作用,使得培养基中的PAM的运动粘度从650 mm2/s降低至100mm2/s左右。添加液蜡或酵母膏等导致微生物菌群的共代谢作用,可加快PAM的生物降解。

聚丙烯酰胺降解菌的研究进展及展望

聚丙烯酰胺(HPAM)是一种水溶性高分子聚合物,因其良好的絮凝和增稠性,被广泛用于石油工业领域。随着聚合物驱三次采油技术的推广,聚合物对近井地带的堵塞会降低产油率,同时含聚污水也对环境和人体造成危害。因此寻找高效降解HPAM的微生物用于解堵和去污已成为当前研究的热点。文章综述了HPAM在石油工业中的应用、目前国内外在HPAM降解菌筛选方面的研究进展,并讨论了HPAM生物降解的未来发展方向。

油田含聚丙烯酰胺废水的生物降解研究

对聚合物驱油田含聚废水生物处理现状进行了综述。讨论了包括腐生菌和硫酸盐还原菌在内的细菌降解聚丙烯酰胺分子的机理。指出可降解聚丙烯酰胺的细菌可从环境分离,也可采用生物强化技术获得。逐一介绍了文献报道的可降解聚丙烯酰胺的各种单一菌株和混合菌株及处理含聚废水的效果。图2参29。

复合菌降解聚丙烯酰胺的性能和机理研究

为解除聚合物造成的油田污染，将从大庆油田筛选的聚合物降解菌种JHW-1、JHW-3、JJF、JJH复配组成复合菌。在37-45℃、pH6．4～8．0条件下培养7d，可使高分（M=1．8×10^7）聚合物溶液黏度降低61％左右，M降至5．4×10^6，并使茵数有所增长。如在聚合物培养基中分别加入酵母粉和蔗糖，则可使黏度下降77．5％、97％，M降至2．5×10^6、2．0×10^5.有蔗糖存在时，菌种能使聚合物中大量的酰胺基转变为羧基，使水解度由25％提高至32％，而无有机营养物存在或有酵母粉存在时上述变化均不明显。最适合4株菌吸收和降解的外源营养物质和聚合物不同，菌种之间有较好的协同效应。JHW，1、JHW-3和JJF主要依靠所分泌的胞外蛋白降解聚合物，数种蛋白组成复杂的降解酶系，共同作用于聚合物使之降解。JJH则释放非蛋白类还原性物质作用于聚合物。图3表6参10。

一株聚丙烯酰胺降解菌株的分离培养及其系统发育分析

应用Hungate厌氧技术,从大庆油田聚合物配注站的母液罐中分离到一株水溶性超高分子量聚丙烯酰胺(HPAM)的降解菌株I8,该菌株为短杆状,G-,黑色圆形菌落,最适温度为38℃,最佳pH值为7.8,具有硫酸盐还原功能,产H2S气体,兼性厌氧.研究表明,该菌株能以HPAM为唯一碳源,降解侧链,部分官能团发生改变;浓度为600mg/L时,20d菌株生物降解率为63.17%,其溶液粘度下降效果显著.16S rDNA序列与Enterobacter cloacae(ECL251469)的相似性为98%,通过形态、生理生化、G+C含量以及16S rDNA序列鉴定,初步鉴定可能为肠杆菌属的一个新种,暂时命名为Enterobacter HPAM Degraded Bacteria I8,I8菌株的分离为HPAM的生物降解提供了新的微生物资源.图4,参14.

蚯蚓与细菌协同作用对土壤中聚丙烯酰胺的降解效果

从含有聚丙烯酰胺(PAM)的污泥中分离得到2株PAM降解菌PAM1和PAM5,通过16S r DNA序列分析,初步鉴定PAM1为Comamonas kerstersii,PAM5为Comamonas terrigena。通过24 d室内培养试验,研究细菌与蚯蚓协同作用对土壤中PAM降解的影响。试验共设置4个处理,分别为空白试验(CK)、接种细菌(B)、加入蚯蚓(E)以及同时接入细菌和蚯蚓(BE),28℃恒温培养。结果表明,在同一PAM污染浓度下,各处理PAM降解率均随时间的增加而升高,培养24 d后各处理的降解率差异显著,其降解率的大小顺序为BE>B>E>CK。说明单独加入蚯蚓、细菌以及同时接入蚯蚓和细菌都能显著促进土壤中PAM的降解,且以蚯蚓与细菌协同作用对土壤中PAM的降解效果最好;在不同PAM浓度下,处理B、BE、CK对PAM的降解随着PAM浓度的增加而降低;E处理对PAM的降解率随PAM浓度的增加仅产生轻微波动。

油田采出水中聚丙烯酰胺的生物降解

为了降低油田采出水中聚丙烯酰胺浓度,提高采出水处理效果,对菌株H3降解聚丙烯酰胺的条件进行研究。利用单因素实验方法考察了接种量、菌株活化次数、油田采出水培养基初始p H值、金属离子(Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cu2+)等对聚丙烯酰胺的影响。结果显示:优化的菌株H3降解聚丙烯酰胺的培养条件为接种量2%、菌株活化3次、培养基初始p H值7.5,此条件下聚丙烯酰胺降解率可达38.4%;优化条件下,添加金属离子对聚丙烯酰胺降解具有一定影响,单独添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子对聚丙烯酰胺降解均具有一定的促进作用,单独添加Cu2+离子对聚丙烯酰胺降解具有一定的抑制作用;同时添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子显示出一定的协同作用,聚丙烯酰胺的降解率明显高于单独添加,降解率可达63.86%。

采用生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺污水

采用生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺(HPAM)的模拟污水。在水力停留时间38h,溶解氧(DO)3～4 mg/L,进水流量0.38 L/h 的条件下,考察了温度、HPAM 质量浓度和污水中碳源含量对模拟污水 COD 去除和HPAM 降解的影响。结果表明,实验系统处于稳定运行阶段,温度为37.45℃时,平均 COD 去除率分别为60.1%,56.5%,平均 HPAM 降解率为63.2%,57.0%;进水 HPAM 质量浓度为100,120 mg/L 时,平均 COD 去除率分别为56.8%,51.5%,平均 HPAM 降解率为59.7%,55.5%,处理效果均能满足国家污水二级排放标准的要求。

生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺污水的室内研究

采用生物接触氧化法处理含聚丙烯酰胺(HPAM)的模拟污水,考察了温度、聚丙烯酰胺浓度和污水中碳源含量对模拟污水COD去除和HPAM降解的影响。结果表明,在稳定运行阶段,温度为37℃和45℃时,COD平均去除率分别为60.1%、56.5%,HPAM平均降解率达63.3%、57.0%;聚丙烯酰胺浓度为100 mg.L-1和120 mg.L-1时,COD平均去除率分别为56.8%、51.5%,HPAM平均降解率为59.7%、55.5%,能满足国家污水二级排放标准的要求。

油田含聚合物污水外排处理技术室内模拟研究

聚合物驱油技术大面积应用的同时也产生了含聚丙烯酰胺污水的处理问题.含聚污水具有粘度大、含油多、乳化稳定的特点,传统的污水处理方法及设施难以使该污水处理达到外排水水质的标准.用气浮+生物接触氧化法对孤岛油田含聚污水进行处理,首先利用气浮去除悬浮油和大部分聚合物,然后利用生物接触氧化膜上的烃类降解菌和聚丙烯酰胺降解菌组成的高效降解菌群的生物降解作用去除乳化油和残余的聚合物.研究结果表明:孤岛含聚污水经气浮+生物接触氧化法处理后含油量由300 mg.L-1以上降至4 mg.L-1以下,CODCr由1 700 mg.L-1以上降至100 mg.L-1以下,聚丙烯酰胺的含量由40 mg.L-1以上降到1.5 mg.L-1以下.出水水质完全达到国标GB8978—1996《污水综合排放标准》规定的一级排放标准.

油田含聚合物污水外排处理技术室内模拟研究探讨

随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的聚合物驱油技术取得了较大程度上的进步,为我国工业发展做出一定的贡献。然而,它在带来经济效益的同时,也带来了一定的不利因素,突出表现在含聚丙烯酰胺污水的处理之上。一般情况下,含聚污水粘度较大,且含油量相对较多,同时,它还具备着乳化稳定的特点。针对这些特点,传统的污水处理方法已经难以对其进行有效的处理,本文主要介绍一种油田含聚合物污水外排处理技术,并对其进行了相应的室内模拟研究。

基于两株菌的复合菌处理油田采出水效果评价

为了降低油田采出水中聚丙烯酰胺和石油烃质量浓度,提高采出水处理效果,将石油烃降解菌株D与聚丙烯酰胺降解菌株H进行复配,考察了复合菌接种量、复配比例对聚丙烯酰胺和石油烃的降解效果。结果表明:在合成培养基中,当复合菌接种量体积分数为5%时,降解效果最好;在此基础上,当D和H的复配比例为3∶1和3∶2时,7d聚丙烯酰胺降解率分别为57.79%和60.76%,石油烃降解率分别为70.39%和65.05%,这两个复配比例时,复合菌处理效果均优于单菌的处理效果;在应用于油田采出水处理时,当复配比例为3∶1和3∶2时,7d聚丙烯酰胺降解率分别为50.51%和54.26%,石油烃降解率分别为64.24%和66.18%,降解效果均较好且复配比例3∶2时降解效果优于3∶1时降解效果。当复配比例为3∶2、复合菌接种量体积分数为5%时,应用于油田采出水处理,聚丙烯酰胺和石油烃降解效果最佳。

絮凝与生物强化组合技术处理油田含聚污水

针对河南油田采油污水,室内选择4种常用无机絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复配,筛选出最佳的絮凝剂用量:聚合氯化铝(PAC)用量为300 mg/L,CPAM用量为10 mg/L。研究了投加HPAM降解菌对油田含聚污水中COD的去除效果,优选出2株以聚合物(HPAM)为唯一碳源的降解菌,通过分子生物学16SrDNA鉴定,XL-1和XL-2菌分别为苏云金芽孢杆菌和溶血不动杆菌。实验结果表明,在温度为30℃,pH为7.5,降解72 h的条件下,XL-1菌的B/C增大了0.11,COD去除率提高了11.03%;XL-2菌的B/C增大了0.07,COD去除率提高了6.3%。油田污水经絮凝-生物强化组合工艺处理后,出水COD平均值为77.1 mg/L,总去除率为73.2%,絮凝段和生化段工艺的COD去除率分别为54.1%和19.1%,达到《污水综合排放标准(GB/T 8978-1996)》排放标准。