【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,该菌在中心三平台外输水中相对丰度占比为76%,在注聚平台水中相对丰度占比为84%。然而经过不断提高温度的驯化富集后,菌群中栖热菌属(Thermus)微生物占主要优势,相对丰度占比可达89.4%,此外也有少量嗜氢菌等;等离子体诱变后进一步提高了脱硫的效率,筛选获得的诱变后菌群在65℃可将培养液中8.88 mg/L的硫化物快速去除,去除率最高达100%,去除速率高达0.49mg/(L·h)。【结论】通过对水样中菌群进行高温驯化和等离子体诱变,获得了耐65℃高温的高效脱硫菌群,提升了配聚水硫化物脱除效果,对高温油田的开发意义重大。
