大庆油田现己进入开发后期高含水阶段。为保证持续高产稳 产，聚合物驱油是目前推广生产的主要方法[11。然而在聚合物驱 油为油田提高原油产量的同时，也产生了大量的含聚污水。由于 聚丙烯酰胺(PolyarcylamidePAM)的存在，使产出液中原油、悬浮 物的自然沉降性能下降，稳定性增强，增加了油水分离的难度， 处理后水质严重超标12]。含聚污水的大量增长，给油田环境带来 巨大的长期的影响，含聚污水的处理迫在眉睫m。本文简要介绍 了近年来生物法降解含聚污水的国内外研究进展。

1 PAM性质

PAM是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称，结构式为：

其中n表示聚合度，数量级为102〜105。固体PAM任意比与 水互溶，按照_在水溶液中的电离特性，可将其分为非离子型、 阳离子型、阴离子型和两性型，水溶液是均一清澈的溶液，呈现 高粘性，侧链上的酰胺基较活泼[4]。

2PAM的主要处理方法

PAM的降解通常分为机械降解、热降解、化学降解和生物降 解[5]。各种方法的降解机理如表1所示。

表1 PAM降解方法

Tab. 1 PAM degradation method

降解方法 降解机理降解方法 降解机理

械 产生小分子量产物和自由基碎片 降

空穴效应；聚合物优先在链中点发生断裂氧化降解 自由基反应

纳米Ti02光催化氧化PAM机理：

聚合物聚合物自由基（PAAm+) + H+

化学光催#降

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

终止自由基聚合发生的交贩应 [PAAm* + PAAmOCT -►

热分解为NH3和亚胺类物质，亚胺类物质分 解为腈、C02和水

(CHj—CH2 )厂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 生物化学作用

生物酶作用

 

在多种含聚污水处理方法中，生物法因为其高效、无二次污 染的优势得到重视。已有研究结果表明，在PAM的转化过程中， 生物催化、氧化扮演了重要作用161。

3生物法处理PAM的研究

3.1PAM生物降解机理的研究

近年来有学者发现，土壤微生物可利用PAM。1995年 KuniChika[8]等从土壤中分离得到两株微生物，可以PAM为唯一的 碳源和氮源生长。1997年Greg[9)和Sutherland11®1分离出白腐真菌 可以降解PAM.2005年Haveroenm]等研究表明PAM可作为唯一

氮源来维持产甲烷菌的活性并提高产甲烷量。然而国外研究者并 没有对具体生物降解过程做出阐述。

国内多位学者曾报道过PAM生物降解机理。哈润华[9]等认为PAM 的酰胺基易于被微生物降解，生成羧基并释放出NH3。包木太[12] 等认为单加氧酶催化氧化PAM主碳链的过程类似于脂肪酸的<1- 氧化，主碳骨架裂解转化成更小的不带电荷的分子，然后可以作 为碳源。

3.2PAM降解菌种的筛选

近年来，随着科技的发展，国内外研究人员在PAM降解菌 的筛选和分离方面做了大量工作[8“ ,共分离出20余种菌株。由 于PAM降解菌具有科属分布广泛、对氧的耐受范围宽等特点， 允许在同一处理工艺中不同反应段都有PAM降解菌的分布。