CN101781624B - 一种用于油田采出水处理的菌株 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株从活性污泥和油污土壤中富集、筛选、培养出的好氧菌株，其目的是高效降解低渗透油田高矿化度采出水中的原油和有机物，来源于菌株CY21-21，经鉴定为维斯假丝酵母菌(candida viswanathii)，具有极高的活性，其培养方法简单，成本低，生长迅速，对水中原油和有机物去除效果好；采出水化学特征不变；生化处理后水的腐蚀性降低；在密闭无氧条件下对原油无降解作用。该菌株具有在低渗透油田高矿化度采出水处理的工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一株本源耐盐菌株及其应用，特别涉及该菌株在低渗透油田高矿化度采出水处理中的应用。
背景技术
油田开发过程中产出大量的高矿化度采出水，水中含有大量难以分离的原油和各种有机物，若外排则产生严重的环境污染，其最佳出路是将采出水经物理化学处理法处理后回注油层。但在处理过程后获得的回注水中存有少量的原油和固体杂质，注入油层后对油层产生堵塞伤害，使回注水压力提高或注不进地层，影响油田原油生产。而常规的物理化学处理方法对水中原油处理效果较差，需投入大量的化学药剂。另外处理后将产生大量的含油污泥需要排放产生对环境的污染。物理化学处理法不仅处理成本高，而且增大了固体废弃物的处理量和处理难度。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于油田采出水处理的酵母菌，能降解高矿化度采出水中原油和有机物。
本发明采用的技术方案是：用于油田采出水处理的酵母菌株是candida viswanathii维斯假丝酵母菌株CY21-21，该菌株已于2009年11月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.3456。
在显微镜下观察，该菌株形态为椭圆形或圆柱形，芽殖，在液体培养中成沉淀性生长，固体培养菌体落为奶酪色，表面粗糙有褶皱，粘湿，边缘整齐。
上述酵母菌株candida viswanathii菌CY21-21 CGMCC No.3456的培养方法：在无菌条件下，以油田高矿化度采出水含油污泥或油污土壤为菌源，在温度为35℃，含油基础培养基上培养3～5天，分离纯化出以原油为碳源的适应性驯化的菌株。
在温度为28～35℃范围内，斜面培养基上培养3～5天，再挑取斜面菌株于液体培养基中培养，在28～35℃下培养3～5天，得到以原油为碳源的适应性驯化的酵母菌株。
将该菌株在高矿化度培养基中培养，并将菌种接入基础培养基中，定期加入原油，3天为一个周期后，应用物理诱变选育技术，得到所需的经以原油为碳源的适应性驯化的耐盐酵母菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456。
所述斜面培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1.0％，琼脂：2.0％，其余为蒸馏水。
液体培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1.0％，其余为蒸馏水。
高矿化度培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1％，其余为高矿化度(32.58～107.04g/L)的油田采出水。
基础培养基各组分质量百分比为：K2HPO4 0.7％，KH2PO4 23.0％，(NH4)2SO4 0.05％，CaCl2 0.01％，NaCl 1.0％，FeCl3 0.01％，其余为蒸馏水。
含油基础培养基各组分质量百分比为：K2HPO4 0.7％，KH2PO4 23.0％，(NH4)2SO4 0.05％，CaCl2 0.01％，NaCl 1.0％，FeCl3 0.01％，原油1.02％，其余为蒸馏水。
本发明的另一个目的是提供一种利用该菌株处理油田采出水中原油和有机物的方法。
本发明所提供的处理油田采出水中原油和有机物的方法是：利用candida viswanathii维斯假丝菌CY21-21对采出水中原油和有机物进行降解处理，利用该菌生长的新陈代谢过程，将水中原油及有机物降解为二氧化碳和水。在每立方米油田采出水中，加入100克该菌株的菌液，搅拌均匀。不需投加培养基和其它的化学处理剂，仅需鼓风机通过生化处理池底部的微孔曝气器连续注入空气。水温保持在20～40℃，处理时间为8～10小时。
实验证明在水温20～40℃，采出水矿化度范围10000～100000mg/L，水中含油在20～1000mg/L，该菌对水中原油的降解率在90％以上，且对长庆油田不同层位原油具有良好的适应性及处理效果。
本发明的酵母菌candida viswanathii维斯假丝菌CY21-21 CGMCC No.3456是一株具有极高活性，对油田采出水中原油降解能力极强的菌株，其培养方法简单，生长速度快，对环境适应能力强，可用于低渗油田高矿化度采出水的处理，目前已在长庆油田采出水处理中得到应用，具有良好的工业化应用前景。
本发明的有益效果：本发明所述的菌种CY21-21目前已对油田矿化度在30000mg/L～100700mg/L九个区块的采出水进行了生化处理试验并进行了现场应用试验，对水中原油降解率达90％以上，处理后水中含油基本在10.0mg/L以下，且对来水水质变化耐受力强，现场应用已取得了明显的效果。采用生物化学法处理，其最终产物为二氧化碳和水，对环境友好且处理成本低，能在油田采出水处理中将得到更多的应用。
本发明是从本油田被原油污染的土壤或高矿化度含油污水中筛选、培养并进行诱导变异后取得的对低渗油田高矿化度采出水中原油和有机物具有良好降解效果的本源微生物CY21-21，经鉴定为维斯假丝酵母菌，其对采出水中原油的降解率达到了90％以上。该微生物能在矿化度为100000mg/L的采出水中有效降解水中原油和有机物，处理后水中含油低于10mg/L，水质基本达到油田采出水回注的标准要求。
附图说明
图1～图4是酵母菌candida viswanathii维斯假丝菌CY21-21CGMCC No.3456的测序序列表。
具体实施方式
下属实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法，所有百分比浓度均为质量百分比，所有培养基中的溶剂均为水。
实施例1、candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456菌体的培养、诱变选育和对原油的处理效果
菌体的培养、诱变选育：
称取10g矿化度为32.58g/L的油田采出水含油污泥，放入盛有90ml无菌水(矿化度为32.58g/L油田采出水)的三角瓶中振动20min，用无菌吸管吸取1ml土壤悬液加入盛有9ml无菌水(矿化度为32.58g/L油田采出水)试管中充分混匀，以此推制成10-1，10-2，10-3，10-4，10-5，10-6不同土壤稀释液。分别从10-4，10-5，10-6三管土壤稀释液中各吸取0.10ml放入已编号的含油基础培养基中，含油基础培养基各组分为K2HPO4 0.7％，KH2PO4 23.0％，(NH4)2SO4 0.05％，CaCl2 0.01％，NaCl 1.0％，FeCl3 0.01％，原油1.02％，琼脂：2.0％，其余蒸馏水。于35℃温室中培养3天，分离纯化出经碳源(以原油为碳源)适应性驯化的菌株。
用接种环挑取上述菌株到斜面培养基上。斜面培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1.0％，琼脂：2.0％，其余为蒸馏水。在温度设置为30℃的培养箱里，培养3天，出现奶酪色的菌体。再用接种环从斜面上挑取生长良好的菌种接到液体培养基中，液体培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1.0％，其余为蒸馏水。在30℃下培养3天，即可得经碳源(以原油为碳源)适应性驯化的酵母菌株。
将该酵母菌株在高矿化度培养基中培养，高矿化度培养基各组分质量百分比为：酵母膏：0.7％，蛋白胨：1.5％，葡萄糖：2.0％，NaCl：1％，矿化度为32.58g/L油田采出水。并将菌种接入100ml基础培养基中，基础培养基各组分质量百分比为：K2HPO4 0.7％，KH2PO4 23.0％，(NH4)2SO4 0.05％，CaCl2 0.01％，NaCl 1.0％，FeCl3 0.01％，其余蒸馏水。加入混合原油10μL，每12h加原油一次，3天为一个周期。取上述过程中得到的微生物菌液5ml，加入φ10cm的无菌平板，在距离为30cm处用紫外灯照射2、4、6分钟，每次处理间隔将该菌液1ml涂于含油基础培养基上，培养72h，将得到的菌株在液体培养基中扩大培养，得到所需的经碳源(以原油为碳源)适应性驯化的耐盐酵母菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456。
上述培养基、培养液和矿化度为32.58g/L的采出水均在125℃、0.1Mpa下灭菌30min。
酵母菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456对原油的降解能力：
试验过程：用液体培养基(酵母膏0.7％，蛋白胨1.5％，葡萄糖2.0％，NaCl 1.0％)将菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456培养到对数期，按5％(V/V)的接种量转接到含油基础培养基(K2HPO4 0.7％，KH2PO4 23.0％，(NH4)2SO4 0.05％，CaCl2 0.01％，NaCl 1.0％，FeCl3 0.01％，原油1.02％，其余蒸馏水)中，在温度为30℃、转速200rpm摇床上培养10h。将上述液体在酸性条件下用CCl4萃取，在红外光谱仪上测定含油浓度，并以不含菌液的含油基础培养液为对照。计算原油降解率，以确定对原油的降解能力。降解率(％)＝(A-B)/A×100(A——降解前含油基础培养基中的原油浓度，B——降解后含油基础培养基中的原油浓度)。实验结果表明，100mg/L的原油经过与candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456的同步培养，降解率为90.4％。
上述培养基、培养液和矿化度为32.58g/L的采出水均在125℃、0.1Mpa下灭菌30min。
温度对酵母菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456降解原油能力的影响：
在室内生化处理试验装置中利用矿化度为66.04g/L的采出水对candida viswanathii菌CY21-21进行驯化培养，大约6天左右菌种生长良好后，连续进水分别运行于不同温度下，运行时间分别达7天后，测定处理前后水中含油量的变化，试验表明在试验温度范围内(18～40℃)对candida viswanathii菌CY21-21降解原油效果无影响，出水含油浓度在6.23mg/L左右。
酵母菌株candida viswanathii CY21-21 CGMCC No.3456对油田高矿化度采出水中原油和有机物的处理效果：
在室内生化处理试验装置中，对矿化度为32.58g/L采出水进行处理，进水含油88.10mg/L，处理后出水含油10.57mg/L。试验温度23℃，处理时间8h。
在油一联建设采出水生化处理试验装置，设计采出水处理量为1500m3/d，处理水温低于40℃，水力停留时间10h。每立方米油田采出水加入100克酵母菌株candida viswanathii CY21-21菌液，搅拌均匀。不需投加培养基和其它的化学处理剂，仅需鼓风机通过生化处理池底部的微孔曝气器连续注入空气。试验水样矿化度为14.9g/L，水中含油在300.0～1100mg/L之间，试验运行时间12个月，试验过程中未投加其它化学处理剂，经多次取样测定结果表明，试验期间处理后出水含油均低于10.0mg/L，对原油降解率在92.0％以上。
Claims (2)
1.一种维斯假丝酵母菌株CY21-21(candida viswanathii CY21-21)，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC No.3456。
2.如权利要求1所述的维斯假丝酵母菌株CY21-21(candida viswanathii CY21-21)的应用方法，其特征在于：在每立方米油田采出水中，加入100克经以原油为碳源的适应性驯化的维斯假丝酵母菌株CY21-21(candida viswanathiiCY21-21)，搅拌均匀，用鼓风机通过生化处理池底部的微孔曝气器连续注入空气，水温保持在20～40℃，处理时间为8～10小时。
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- 2009-12-29 CN CN2009102432390A patent/CN101781624B/zh active Active
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|---|
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Also Published As
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