大慶油田現己進入開發后期高含水階段。為保證持續高產穩 產，聚合物驅油是目前推廣生產的主要方法[11。然而在聚合物驅 油為油田提高原油產量的同時，也產生了大量的含聚污水。由于 聚丙烯酰胺(PolyarcylamidePAM)的存在，使產出液中原油、懸浮 物的自然沉降性能下降，穩定性增強，增加了油水分離的難度， 處理后水質嚴重超標12]。含聚污水的大量增長，給油田環境帶來 巨大的長期的影響，含聚污水的處理迫在眉睫m。本文簡要介紹 了近年來生物法降解含聚污水的國內外研究進展。

1 PAM性質

PAM是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的統稱，結構式為：

其中n表示聚合度，數量級為102?105。固體PAM任意比與 水互溶，按照_在水溶液中的電離特性，可將其分為非離子型、 陽離子型、陰離子型和兩性型，水溶液是均一清澈的溶液，呈現 高粘性，側鏈上的酰胺基較活潑[4]。

2PAM的主要處理方法

PAM的降解通常分為機械降解、熱降解、化學降解和生物降 解[5]。各種方法的降解機理如表1所示。

表1 PAM降解方法

Tab. 1 PAM degradation method

降解方法 降解機理降解方法 降解機理

械 產生小分子量產物和自由基碎片 降

空穴效應；聚合物優先在鏈中點發生斷裂氧化降解 自由基反應

納米Ti02光催化氧化PAM機理：

聚合物聚合物自由基（PAAm+) + H+

化學光催#降

降解 [PAAmCXr + PAAmH -> PAAm* + PAAmOOH -? PAAmO+++OH

終止自由基聚合發生的交販應 [PAAm* + PAAmOCT -?

熱分解為NH3和亞胺類物質，亞胺類物質分 解為腈、C02和水

(CHj—CH2 )廠CONH2 ? (CHj—CH2)-CONH2

光降解 ? CHj—CH-CONH2+ CHpCH-COOH

? C02 + 〇H2 + N03- + Nj

生物物理作用

生物降解 生物化學作用

生物酶作用

 

在多種含聚污水處理方法中，生物法因為其高效、無二次污 染的優勢得到重視。已有研究結果表明，在PAM的轉化過程中， 生物催化、氧化扮演了重要作用161。

3生物法處理PAM的研究

3.1PAM生物降解機理的研究

近年來有學者發現，土壤微生物可利用PAM。1995年 KuniChika[8]等從土壤中分離得到兩株微生物，可以PAM為唯一的 碳源和氮源生長。1997年Greg[9)和Sutherland11®1分離出白腐真菌 可以降解PAM.2005年Haveroenm]等研究表明PAM可作為唯一

氮源來維持產甲烷菌的活性并提高產甲烷量。然而國外研究者并 沒有對具體生物降解過程做出闡述。

國內多位學者曾報道過PAM生物降解機理。哈潤華[9]等認為PAM 的酰胺基易于被微生物降解，生成羧基并釋放出NH3。包木太[12] 等認為單加氧酶催化氧化PAM主碳鏈的過程類似于脂肪酸的<1- 氧化，主碳骨架裂解轉化成更小的不帶電荷的分子，然后可以作 為碳源。

3.2PAM降解菌種的篩選

近年來，隨著科技的發展，國內外研究人員在PAM降解菌 的篩選和分離方面做了大量工作[8“ ,共分離出20余種菌株。由 于PAM降解菌具有科屬分布廣泛、對氧的耐受范圍寬等特點， 允許在同一處理工藝中不同反應段都有PAM降解菌的分布。