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油田稠油采出水存在水温高、可生化性差、无机盐含量高、水质波动大的特点。油田稠油采出水的生化处理难点是如何在高温(50-60℃)、高含盐量条件下确保好氧微生物具有足够的话性，如何提高水质的BOD/COD(以下简称B/C)值。
本文针对油田采出水的水质特点，提出了培养嗜热高效降解菌作为生物反应器的接种菌种，采用水解酸化作为预处理提高废水的B/C值，采用淹没式生物膜反应器作为好氧深度处理的工艺路线，研究表明：
a.以石油盐作为培养基，培养嗜热高效降解菌，得到两株优势菌株，以此两株菌株制成混合菌苞，投入到好氧池中，并在高盐度、含S2-等有毒物质的条件下，进行培养驯化，使其成为活性污泥和生物膜中的优势菌种，使系统内的生物更富多样性，可在一定程度上强化生物降解效果。
b.水解酸化池的应用，可使废水的B/C值由原来的0.16～0.2提高到0.35以上，同时水解酸化出水水质较为稳定，出水COD均值仅为234mg/l，为后续好氧处理工艺运行提供稳定可靠的进水条件。
c.好氧工艺段采用淹没式生物膜反应器，以PWT立体网片填料作为载体，反应器投加嗜热高效降解菌，经过培养驯化，淹没式生物膜反应器可在50℃的中高温条件下长期连续稳定运行，并且可以取得较好的处理效果.
d.现场试验证明，采用以“水解酸化+淹没式生物膜”为核心工艺对油田稠油采出水进行处理，COD、悬浮物、油、硫化物的去除率可分别达到85.7％、87.2％、98.9％、99.6％，出水水质完全可以达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准(其中COD≤100mg/l)。
采用本论文提出的以“浅层气浮+水解酸化+淹没式生物膜”为核心的工艺处理规模为4000m3/d的油田稠油采出水，单位水量投资为1151.7元/m3污水，单位水量运行费用为0.67元/m3污水，单位水量占地面积0.45m2。