一种修复页岩气压裂废液的方法技术

本发明专利技术提供一种用于修复页岩气压裂废液的方法，所述方法包括将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌群，培养至水芹菜开花后，移除水芹菜。所述方法操作性强、费用低廉、植株和菌种易得等有点，并且能净化、美化环境。

A method for repairing the waste liquid of shale barometric crack

The invention provides a method for repairing shale gas cracking waste liquid. The method comprises the following steps: transplanting the water celery seedling into the shale gas cracking waste liquid, adding a composite bacterial group, and culturing the water celery after flowering, and removing the water celery. The method has the advantages of strong operability, low cost, easy to get some plants and strains, and can purify and beautify the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种修复页岩气压裂废液的方法
本专利技术属于植物-微生物修复
，具体地涉及一种利用水芹菜-复合菌剂治理并修复页岩气压裂废液的方法。
技术介绍
随着页岩气勘探的逐步推进，页岩气开发导致的环境问题逐步凸显，尤其是在页岩气压裂作业过程中产生的大量压裂废液，因其包含有毒且致癌的芳香烃、高盐的固体、有毒金属和铀、钍、镭等放射性物质、石油类及其他各种添加剂，对水环境、土壤环境、生态系统和人群健康均具有潜在的危害。页岩气压裂废液成分复杂，具有盐度高、COD含量高、悬浮物含量高、硬度高、矿化度高、黏度大、含油量高等水质特点。其组分的复杂性及性质的独特性决定了其处理难度大、费用高，被普遍认为是最难处理的工业污水之一。特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以除去，从而造成处理后水质达不到注入水水质要求，对油田的生产和长远发展造成不可估量的损失，而且对周边生态环境造成极大危害。目前常见的处理方法有絮凝沉淀法、高级氧化技术、Fe/C微电极组合工艺、生物法等。絮凝沉淀法是典型的化学处理法，但在应用于页岩气压裂废液时，由于压裂废液黏度大，会影响絮凝剂的扩散从而影响化学絮凝效果。高级氧化技术、Fe/C微电极组合工艺对于难降解有机物处理效果较好，但成本较高，设备投资大，且对压裂废液中的其他污染物如重金属等处理效果不佳。生物修复技术工艺简单，投资少，但常受到营养物质、电子受体、有效微生物生长缓慢等因素的制约，甚至在多种污染物或者其代谢物存在的情况下根本生长繁殖不起来。基于上述情况，亟需设计一种能够解决上述问题的页岩气压裂废液修复方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种修复页岩气压裂废液的方法，所述方法使用植物-微生物联合修复技术，特别地，使用水芹菜-复合菌剂修复技术，解决了现有技术中技术难度大、花费高、工程量大和容易造成二次污染等问题。该方法操作性强、费用低廉、植株和菌种易得等有点，并且能净化、美化环境。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于修复页岩气压裂废液的方法，其包括将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌剂，培养至水芹菜开花后，移除水芹菜；其中，所述复合菌剂包括拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌，所述拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌按照质量比为3:4:1:2；所述水芹菜幼苗所述水芹菜幼苗是在自然无污染的水体中培育得到的。进一步地，在页岩气压裂废液中培养水芹菜时，使用红光和/或蓝光照射，加快植物生长。进一步地，每修复1L页岩气压裂废水，水芹菜的加入量为200g，微生物的加量为450mg。具体地，一种用于修复页岩气压裂废液的方法，(1)在自然无污染的水体中培育水芹菜幼苗15天；(2)将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌剂进行培养；所述复合菌剂包括拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌,所述拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌按照质量比为3:4:1:2；每修复1L页岩气压裂废水，水芹菜的加入量为200g，微生物的加量为450mg；(3)在培养过程中，使用蓝光照射，加快植物生长；(4)水芹菜开花后，移除水芹菜；(5)重复步骤(2)、(3)和(4)，直至水体达到环保安全标准。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术所提供的方法利用植物与微生物的共代谢作用，既借助微生物强大的降解转化能力，又发挥植物容易回收重金属的优势，为微生物的生长繁殖提供营养物质，两者相辅相成，增强对压裂废液的修复效果。该方法与传统的水体修复方法相比，具有投资少、工程量小、技术要求不高等优点；而且作为原位修复技术，所活植株进行集中处理，不会造成二次污染，也不会破坏水体的生态环境，恢复并提高生物多样性。2、本专利技术方法将水芹菜培植于页岩气压裂废液水体水面上，当水体中总COD为3000mg/L时，植物的生长量基本没有受到抑制，同时水芹菜利用其发达的根系及微生物联合作用有效降低了页岩气压裂废液的COD含量。培植水芹菜12天后，其水体中的COD降解率可达86.4％，比其空白自然降解率(18％)高了4.8倍，说明水芹菜对页岩气压裂废液污染物具有较强的耐受性和对COD有较好的降解性能。3、本专利技术利用水芹菜修复页岩气压裂废液，其不仅能改善水质，使水体达到外排标准，还能起到美化环境的作用。与其他修复技术相比，具有成本低、对环境影响小，有利于改善生态环境等优点。附图说明图1为植物修复后水体对斜生栅藻生长的影响曲线；图1-1为图1中去除水芹菜、菹草和黑麦草组影响曲线的局部放大图；图2为水芹菜-微生物修复后水体对斜生栅藻生长的影响曲线；图2-1为图2中去除复合菌剂W和自然无污染水组影响曲线的局部放大图；图3为水芹菜-复合菌剂修复后水体对斜生栅藻生长的影响曲线；图3-1为图3中去除第5组和自然无污染水组影响曲线的局部放大图；具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。除非另外说明，本专利技术所使用的所有科技术语具有与本专利技术所属领域技术人员的通常理解相同的含义。本专利技术涉及的所有专利和公开出版物通过引用方式整体并入本专利技术。本专利技术所采用的“水芹菜”为伞形科植物短辐水芹OenanthebenghalensisBenth.etHook.的全草，多年生草本，高12-15cm，全体无毛。有较多须根。茎自基部多分枝，有棱。叶片轮廓三角形，1-2回羽状分裂，末回裂片卵形至菱状披针形，长1.5-2厘米，宽约0.5厘米，顶端钝，边缘有钝齿。术语“包含”或“包括”为开放式表达，即包括本专利技术所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。在本专利技术中，无论是否使用“大约”或“约”等字眼，所有在此公开了的数字均为近似值。每一个数字的数值有可能会出现10％以下的差异或者本领域人员认为的合理的差异，如1％、2％、3％、4％或5％的差异。本专利技术提供一种用于修复页岩气压裂废液的方法，所述方法包括将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌剂，培养至水芹菜开花后，移除水芹菜。根据本专利技术的实施方案，所述复合菌剂包括拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌，其比例分别为3:4:1:2。本专利技术所述复合菌剂与水芹菜具有较强的协同作用，当水芹菜生长时，通过根系为复合菌剂提供了必要的生活场所；同时，复合菌剂的旺盛生长，增强了对污染物的降解，使水芹菜有更加优越的生长空间，水芹菜-复合菌剂联合体促进了污染物的快速降解、转化。根据本专利技术的实施方案，所述水芹菜幼苗是在自然无污染的水体中培育得到的。优选地，培育时间为10-20天；更优选地，培育时间为15天。根据本专利技术的实施方案，在培养过程中，使用植物灯照射，加快植物生长。优选地，使用蓝光灯照射。根据本专利技术的实施方案，每修复1L页岩气压裂废水，水芹菜的加入量为200g，微生物的加量为450mg。根据本专利技术的实施方案，重复地将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，加入复合菌剂进行培养，并使用蓝光照射，至水芹菜开花后，移除水芹菜，当水体中的COD及其他污染物达到环保安全标准后，废液修复完成。实验地点设在长江大学水文与环境系石油微生物实验室内，试验的水体采自重庆市涪陵区某镇，采用I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复页岩气压裂废液的方法，其特征在于：所述方法包括将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌剂，培养至水芹菜开花后，移除水芹菜；其中，所述复合菌剂包括拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌,所述拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌按照质量比为3:4:1:2；所述水芹菜幼苗是在自然无污染的水体中培育得到的。

【技术特征摘要】
1.一种用于修复页岩气压裂废液的方法，其特征在于：所述方法包括将水芹菜幼苗移栽到页岩气压裂废液中，并加入复合菌剂，培养至水芹菜开花后，移除水芹菜；其中，所述复合菌剂包括拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌,所述拟杆菌、变形菌、厚壁菌和软壁菌按照质量比为3:4:1:2；所述水芹菜幼苗是在自然无污染的水体中培育得到的。2.根据权利要求1所述的用于修复页岩气压裂废液的方法，其特征在于：在页岩气压裂废液中培养水芹菜时，使用红光和/或蓝光照射，加快植物生长。3.根据权利要求1或2所述的用于修复页岩气压裂废液的方法，其特征在于：每修复1L页岩气压裂废水，水...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺美，田磊，林岩，陈文杰，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42