西南石油大学毕业设计(论文)开题报告2008

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1、本科毕业设计（论文）开题报告题目：降解聚合物的菌株筛选学生姓名孙铜学　号0704030136教学院系化学化工学院专业年级环境工程2007级1班指导教师吴雁职　称　　单　　位西南石油大学降解聚合物的菌株筛选1研究背景1.1聚丙烯酰胺产品的介绍及在油田中的应用1.1.1聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称，为线性水溶性高分子的一种，亲水性高，能以各种百分比溶于水，不溶于大多数有机溶液。它是应用最广泛的水溶性高分子化合物之一。1.1.2聚丙烯酰胺在油田中的应用1.1.2.1PAM用作聚合物驱油聚合物驱油是通过在注入水中加

2、入一定量的高分子聚丙烯酰胺，来增加注入水的粘度，改善油水流度比。由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附、捕集作用，而降低了高、中渗透层或高、中水淹层的渗透性，增加了注入水的渗流阻力，使低渗透层或低而未水淹层的吸水量增加，扩大了注入水在油层平面上的波及范围和油层纵向上的水淹厚度，从而扩大水淹体积，将水驱时未动用的原油驱替出来，达到提高原油采收率的目的。1.1.2.2PAM用作钻井液添加剂钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂。PAM的作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，有利钻进。此外，还可大大减少卡钻井事故，减轻设备磨损，并能防止发生井漏

3、和坍塌，使井径规则。在这方面经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺钾盐，它由PAM或聚丙烯腈水解而得。聚合物降解菌的筛选评价及在油田污水生化处理中的应用1.1.2.3PAM用作堵水剂、调剖剂在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水。其实质是改变水在地层中的渗透状态，以达到减少油田产水，保持地层能量，提高最终采收率的目的。PAM类化学堵水剂对油和水的渗透能力的作用具有选择性，对油的渗透性降低少，对水的渗透性降低多。1.1.2.4PAM用作压裂液添加剂压裂工艺是油田开发致密层的重要增产措施，其作用是开通岩石的通道，

4、让油流过。亚甲基聚丙烯酰胺交联而成的压裂液，由于具有高粘度、低摩阻、良好的悬砂能力以及配制方便和成本低等优点而被广泛应用。1.2聚丙烯酰胺的危害聚丙烯酰胺作为驱油用的聚合物在现场大量使用，导致采出液黏度较高，采出液中的聚丙烯酰胺随原油/水混合液进入地面油水分离与水处理终端，大幅度提高了混合液的黏度和乳化性能，使油、水分离和含油污水处理的难度加大，造成处理后的采出水含油量严重超标。分子量大、结构稳定、强生物抗性是聚丙烯酰胺重要的特性，导致采出水很难处理达标用于回注地层，聚丙烯酰胺本无毒，但其分解后生成的丙烯酰胺单体却是有毒的，对人体、生物、环

5、境造成直接或间接的伤害和影响。因此，我们想通过传统的细菌筛选方法，分离筛选出能以聚丙烯酰胺为营养的降解菌种，并通过长时间的驯化，使之对聚丙烯酰胺具有一定程度的降解能力。再对其进行营养条件、环境要素优化，确定其最适生长条件，最大限度提高菌株对聚丙烯酰胺的降解效果。2国内外研究现状虽然国内外关于对含聚物得降解的研究很多，但大多停留在初步阶段，主要有物理降解、化学降解以及生物降解，以化学降解居多。我们都知道物理降解一般是用于废水的预处理；化学降解尽管能够很好的降解聚合物，但其产生的二次污染不容忽视；生物降解的研究尚不成熟，它的成本低、无二次污染等

6、优点受到很多学者推崇。所以对于聚合物的生物降解研究很有学术价值、经济和环境效益。2.1物理降解高剪切速率下引发的聚合物链断裂，主要是利用拉伸和剪切的共同作用使PAM变形，拉伸项使分子链显著地伸长，再经过强有力的伸长期后就会发生断裂超声波降解聚合物亦属于机械降解的一种形式，通过超声波的空穴作用，聚合物优先在聚合物链的中点发生断裂2.2化学降解目前处理含聚废水主要采用的是氧化法，有催化氧化法、Fenton氧化法、三价Fe氧化法等，而以Fenton氧化法居多。Fenton氧化法，运用Fenton试剂的羟基自由基(·OH)的强氧化性、高电负性处理含

7、聚废水。Fenton反应的羟基自由基机理争论了很长时间，也提出了一些假设的过渡形式，但是最近研究人员己经提出二价铁离子或者三价铁离子与有机配体生成的络合物可以和过氧化物、分子氧及其他氧化剂反应生成高价氧铁中间物Fe=O，其中铁呈现正四价或正五价，氧铁中间物可以氧化有机物，在氧铁参与的氧原子和许多核酸或者非核酸酶之间的电子转移反应方面达到了共识。羟基自由基(·OH)的性质：(1)暂短性：·OH的生存时间小于1μs，很难对它进行分析测试；(2)强氧化性：·OH的标准电极电位比其它一些常用的强氧化剂具有更高的氧化还原电位，因此，·OH是一种强氧化

8、剂；(3)高电负性或亲电性：·OH的电子亲和能为569.3KJ，容易进攻高电子云密度点，这就决定了·OH的进攻具有一定的选择性。Fenton反应的羟基自由基机理争论了很长时间，也