一种复合型硫酸盐还原菌活性生态抑制剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种污水处理的复合型硫酸盐还原菌生态抑制剂及其应用，是一种新 型的绿色水处理剂。
【背景技术】
[0002] 1、油田硫酸盐还原菌的危害
[0003] 硫酸盐还原菌（Sulfate Reducing Bacteria,SRB)是一组进行硫酸盐还原代谢反 应的有关细菌的通称。根据不同的生理生化特性，它们可W分为异化硫酸盐还原细菌和异 化硫还原细菌（"异化"的意思是指还原的硫酸盐组分并未同化为细菌的细胞组分，而是作 为产物释放）。前者可W利用乳酸盐、丙酬酸盐、乙醇等作为碳源和能源，还原硫酸盐生成硫 化物;后者则不能还原硫酸盐，只能还原元素硫或其它含硫化合物(如亚硫酸盐、硫代硫酸 盐）。一般的研究多限于异化硫酸盐还原菌。
[0004] SRB是一类形态、营养多样化的微生物。SRB利用硫酸盐作为有机物异化作用的电 子受体，是革兰氏阴性的严格厌氧菌。通过许多研究者的研究和成功地分离，对SRB进行了 属、种分类。从微生物学角度，SRB可分为18个属40多个种。。从生理学上SRB被认为与光合营 养菌及甲烧营养菌属于同一类，从生理学上它被分为两大亚类：I类是不能氧化乙酸的，可 W利用乳酸、丙酬酸、乙醇或某些脂肪酸为碳源或能源，将硫酸盐还原为硫化氨，运类菌属 主要有Desulfovibrio(脱硫弧菌属），Desulfomicrobium(脱硫微菌属）、Desulfobotulus、 Desulfotomaculum(脱硫肠状菌属）、DesulfomoniIe(脱硫念珠菌属）、Desulfobacula、 Archaeoglobus (古生球菌属）、Desulfobu化US (脱硫叶菌属）Jhermodesulfobacterium(嗜 热脱硫杆菌属）；n类是可W氧化脂肪酸，尤其是乙酸盐。n类菌属主要有Desulfobacter (脱硫菌属），Desulfobacterium(脱硫杆菌属）、Desulfococcus(脱硫球菌属）、Desulfonema (脱硫线菌属），Desulfosarcina(脱硫八叠球菌属），Desulfoar州Ius、Desulfacinum(脱硫 状菌属）、Desulforh曰bdus Jhermodesulforh曰bdus D
[0005] 近20多年来，随着国民经济的加速发展，工业废水特别是硫酸盐废水的污染已经 相当严重。我国的很多大城市地下水已经受到了不同程度的硫酸盐污染。含硫酸盐酸性废 水不经处理直接排入水体将使受纳水体酸化，降低水体pH值，危害水生生物，并产生潜在腐 蚀性;运类酸性废水也会破坏±壤结构，减少农作物产量。硫酸盐废水潜伏周期长，虽然有 自然的稀释作用，在短时间内不会有明显的负面作用，但是一旦大面积的形成污染，则其 治理难度很大。如果采取适当的控制措施，变废水为可再利用的水资源，将大大地促进经济 与环境的协调发展。它广泛存在于水田、湖、沼、河川底泥、石油矿床等自然界中。
[0006] 油田采出水系统中，广泛存在着各种细菌，对油田地面系统中危害最大的是硫酸 盐还原菌(SRB)dSRB能将硫酸根还原为硫离子，硫离子可与管壁的铁形成硫化物，造成设备 腐蚀。由于金属硫化物的难溶性，使采出水系统中悬浮固体含量增加，导致滤料污染、油水 分离困难和注聚能力下降等，给油田生产造成严重危害。SRB引起的腐蚀有时具突发性，给 工业生产带来严重的影响。此外SRB的产物也S等也会对环境造成危害。近两年大庆油田水 质调查结果表明，大庆油田注水系统中SRB含量达标率还处于较低水平，各采油厂普遍存在 SRB超标问题，分析其原因是SRB在地面系统中大量繁殖造成的。所W，如何有效控制SRB是 解决大庆油田硫化物危害问题的关键。对于减少硫酸盐还原菌对油田生产的影响，提高生 产的效益，具有十分重要的意义。
[0007] 2、目前油田硫酸盐还原菌常用的杀菌的方法和手段
[000引目前，大庆油田杀灭SRB主要采用物理和化学杀菌法，均取得了较好效果。物理杀 菌法对游离的SRB杀灭效果显著，但由于作用域的限制，对远距离的SRB或附着型的SRB难W 达到杀灭效果。化学杀菌法中，广泛使用的杀菌剂主要有季胺盐、醒类、杂环类W及它们的 复配物，但由于SRB常与其他微生物共存于微生物产生的多糖胶中而被保护起来，杀菌剂不 易穿透;对于一般的氧化型杀菌剂而言，还由于微生物处于硫化氨的还原性环境中，杀菌剂 很难起到有效的杀菌效果;生物膜的存在，使杀菌效率降低、甚至失效，W致于产生耐药菌； 并且杀菌剂的大量使用，也给环境带来新的污染负荷。防止SRB危害已是腐蚀科学和微生物 学共同关注的课题。一些防腐专家认为从环境的角度考虑，SRB的防治有必要从微生物学自 身去寻找新的方法。
[0009] 目前一些常用强氧化杀菌剂的缺点：
[0010] 1、杀菌效果作用时间短暂，范围有限，潜在危害巨大。
[0011] 2、加入氧化性杀菌剂会产生大量的次生悬浮物质，增加水处理成本
[0012] 3、加入氧化性杀菌剂会增加油水分离的难度
[0013] 4、加入氧化性杀菌剂会对油田产出水及其设备造成严重的影响
[0014] 5、杀菌剂需要持续加入，本身投入高。
[0015] 6、强氧化性杀菌剂会对油层还原性环境造成严重的影响。
[0016] 由于目前杀菌剂加入过程自动化程度不高，注入水量的变化，杀菌剂加入量并没 有得到及时的调整，使得过量的氧化性杀菌剂在油层高还原性环境形成破坏性影响，严重 破坏其原有的平衡;更会在注入井周围地层形成若干沉淀物，运会对地层造成封堵，增加 采油难度并增加生产成本。
【发明内容】
[0017] 本发明的目的是为了解决现有的油田生产中硫酸盐还原菌的大量的生长，给油田 生产带来严重的危害。而提供了一种复合型硫酸盐还原菌活性生态抑制剂。
[0018] 本发明的一种复合型硫酸盐还原菌活性生态抑制剂，它按质量百分含量是由10~ 20 %的反硝化细菌发酵液、0.01~0.08%的营养元素、0.01~0.05 %的协同抑制剂和余量 的水制成;其中，反硝化细菌的菌液浓度为IO5~IO9个/mL。
[0019] 本发明的一种复合型硫酸盐还原菌活性生态抑制剂的应用，它用于处理硫酸盐废 水。
[0020] 本发明通过复合型硫酸盐还原菌生态抑制剂，来抑制其硫酸盐还活性，使其不在 进行硫酸盐还原产生硫化氨气体，或者杀死水中的硫酸盐还原菌。能够有效的抑制和杀灭 硫酸盐还原菌。减少其对油田生产和环境带来的危害。同时对环境中由于硫酸盐还原菌引 起的水体变臭等的环境修复中也有广泛的应用前景。
[0021] 本发明适用于受硫酸盐还原菌污染产生大量的硫化物的油田地面系统，由于硫酸 盐还原菌引起的水体变臭等的环境修复和治理。
[0022] 本发明创新之处在于：
[0023] 本发明立足于微生物生态抑制，提出通过反硝化作用抑制SRB活性的方法，改变W 往的单纯追求W杀灭SRB数量为目的传统思维模式，转而W抑制SRB活性为目的，是油田系 统控制硫化物危害方面观念的变革和方法的创新。
[0024] 生物抑制方法的特点在于安全环保、效果明显、作用时间长和波及范围广。本发明 的抑制剂，对有效地抑制油田地面系统中SRB的数量和活性、减少SRB腐蚀产物带来的危害 有极大参考价值。
[0025] 对整个油田的地面工艺系统、地下水体中都会形成一个有益于水处理和采油的良 性循环体系。对于地面系统工艺而言，由于硫化物的去除使腐蚀大大降低并有利于油水分 离和悬浮物的去除，运是因为FeS和油滴的亲合，使油滴比重加大，油水分离变得更加困难。 对于地下系统而言由于硫化物的降低，水体的酸性变弱并能生成诸多有利于采油的生物代 谢产物。运就是所说的地面和地下的良性循环体系。
[0026] 本发明的抑制剂能够抑制SRB菌的生长，使有益菌大量的生长，提高有益菌的生态 位，降低SRB菌的生态位。去除营养源，抑制、排斥SRB菌的生长的同时，有益菌对硫化物有较 好的代谢作用，使之在油藏水系统中消失或降得很