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为有效控制油田污水中由硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)代谢产生的硫化物,保持用其配制的聚合物溶液粘度的稳定性,针对胜利油田某采油厂配聚污水,开展以下四方面研究:(1)采油厂回注污水组成分析,内容包括主要阳离子、阴离子、硫化物、SRB、硝酸盐还原菌(NRB)等,以确定关键影响因素的范围;(2)根据污水水质分析结果,设计实验考察Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、S2-和pH单独作用下对聚丙烯酰胺溶液粘度的影响;(3)研究杀菌和微生物竞争两种污水除硫方法,考察处理后污水配制的聚丙烯酰胺溶液粘度在30天内的稳定性以及污水中硫化物、SRB、NRB和腐蚀速率24天内的变化情况;(4)根据实验室研究结果,在现场应用微生物竞争技术,考察回注污水处理前后硫化物浓度、配聚粘度、微生物群落功能和微生物群落结构的变化规律,深入探究微生物竞争技术中添加的激活剂对微生物群落的调控作用。研究结果表明:(1)该采油厂回注污水矿化度较高(6407mg/L),含有大量SRB、NRB,硫化物质量浓度随输送距离的增加呈上升趋势;(2)相同摩尔浓度的一价阳离子Na+、K+对聚丙烯酰胺溶液粘度的影响基本一致,二价阳离子相比一价阳离子对聚丙烯酰胺溶液粘度的影响更大,且随着相对原子质量的增大而加重,还原性的Fe2+对粘度的影响最大,配聚溶液仅0.001mol/LFe2+即可将溶液粘度降低至40mPa·s以下。另外,在5000mg/L矿化度下,仅8.0mg/L的S2-便可将聚丙烯酰胺溶液粘度由73mPa·s降低至3mPa·s;(3)处理该采油厂污水,激活剂(硝酸盐)和杀菌剂的最优投加量分别为90mg/L和80mg/L,处理24天后,污水中硫化物的质量浓度分别控制在0.5mg/L和0.7mg/L左右,用该污水配制的聚丙烯酰胺溶液的粘度在30天后仍然保持在30mPa·s和25mPa·s以上。对比两方法后,该采油厂污水投加硝酸盐控硫效果较好;(4)在现场实验日均8000m3的污水处理量下,加入硝酸盐的量为90mg/L时,硫化物的质量浓度可受到有效控制,第6天后降低至0.5mg/L以下,配聚站及井口聚丙烯酰胺溶液(2200mg/L)平均粘度由实验前的40mPa·s和33mPa·s提高至实验期间的63mPa·s和53mPa·s。污水中硫酸盐还原功能基因数量大幅下降,由3.43×1044.00×104copies/mL降低至3.93×103copies/mL,硝酸盐还原功能基因增幅明显,由5.03×1035.16×103copies/mL增至7.76×103copies/mL。污水中微生物种群数量有所减少,群落结构发生明显变化,包含SRB的δ-变形菌纲相对丰度由4.154.84%缩小至0.41%,加入硝酸盐并不能促进所有NRB的生长代谢,具有硝酸盐还原功能的菌种Calditerrivibrio nitroreducens相对丰度由1.431.62%下降至0.0047%,菌群能否居于优势可能还受其它环境因素制约。