生物破乳剂如何应用在油田废水中

发布时间:2018-3-22 14:16:06

  破乳剂在解决石油生产中产生的乳化问题上发挥着很大作用。与化学破乳剂相比,生物破乳剂具有更大优越性和良好的应用前景。本文综述了生物破乳剂的发展现状及阐述了生物破乳的原理,并对生物乳剂的发展前景提出了展望。

  目前,由于原油开采过程中的油水乳化现象普遍存在以及由油水乳化造成的环境污染日益严重,使得大量化学破乳剂被运用于解决石油乳化。虽然化学破乳剂破乳速率较快,但因其成本较高,专一性强,并不能普遍被运用于各种原油采出液的破乳,且容易造成环境污染。这就需要我们开发一种更为高效、环保,成本低且通用性较好的破乳剂。生物破乳剂是一种利用微生物或其代谢过程、代谢产物来实现破乳作用的生物表面活性剂;相比于化学破乳剂,生物活性剂具有高效性、环保性、结构多样性、广泛的生物活性以及生物可降解性。油田乳化现象的普遍存在以及生物破乳剂具有的优良特性,使得生物破乳剂在油水分离、含油污水的处理等领域得到了广泛运用。同时生物破乳产生菌株的研究也逐渐深入,生物破乳剂的发展前景一片光明。

  1破乳原理

  目前的破乳技术主要包括传统破乳技术和生物破乳技术两大类。传统的破乳技术主要包括运用重力、离心沉降、过滤或静电破乳等物理方法、离心沉降、过滤或静电破乳等物理方法以及外加化学破乳剂来实现破乳,而生物破乳技术则是通过在乳化液中加入一种由天然微生物菌体经筛选、驯化、发酵等生化处理过程制成的生物制品及其发酵培养液,从而使乳化液破乳脱水。相比于传统破乳技术,生物破乳法适应性更好,通用性更高;由于其是利用生物作用而非化学试剂来实现破乳作用,使得其对环境污染更小,具有广泛开发意义和利用前景。

  2生物破乳剂研究现状

  2.1国外研究概况

  国外对生物破乳剂的研究从1983年就开始进行。1983年,Koosarieetal.报道称橙红球菌和枯草芽孢杆菌产生的代谢产物针对O/W型具有破乳能力;而污泥诺卡氏杆菌和何氏汉逊酵母的产物针对W/O型乳状液具有破乳能力。1999年,Fukumi等证明红球菌属的菌体细胞、培养液以及移走红球菌细胞之后的上清液对油田废水及煤油乳状液均可实现破乳作用。2000年,lee等用体积为7L的发酵罐培养诺卡氏菌7天后,将培养物固定,发现当细胞于不溶培养基中生长时,其破乳活性较高。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  2.2国内研究概况

  国内对生物破乳剂的研究起步相对较晚,大约在20世纪90年代末才开始该方面研究。主要从2004年开始,我国关于生物破乳方面的研究开始深入。2004年,华东石油大学的韦良霞等从HRB系列7种生物破乳剂中筛

  选出了对来源于胜利油田纯梁采油厂的含水原油脱水效果最好的HRB-4型破乳剂,并将其应用于纯梁采油厂各站。2006年,南开大学的马挺等发明了适用于生物脱硫后形成的油水乳状液的破乳方法,并获得相关专利。2007年,北京科技大学的娄世松等将微生物破乳剂与化学破乳剂复合在一起,研制出了一种广谱、高效、低成本的复合型破乳剂,从而解决了破乳剂的破乳效率低和选择性强等一系列问题。2010年,西北农林科技大学的杨娜研究了废弃食用油脂、废弃柴油合成生物破乳剂的可行性,并利用废弃柴油中的C20烷烃组分合成生物破乳剂。2014年,哈工大的侯宁等建立了一套比较便捷而高效的破乳菌种筛,鉴定出XH-1为一种莫海威芽孢杆菌,并确定了其最佳培养条件。2015到2017年,生物破乳剂的相关研究已经上升到了一个白热化阶段,主要集中在生物破乳剂产生菌的选育与培养条件的优化以及复合型破乳剂的研究层面。

  3结语

  生物破乳剂的研究与开发是解决油田乳化现象的最佳途径。作为一种高效、环保、价格低廉的生物表面活性物质,生物破乳剂的大规模应用必将为人类带来福祉,而优良生物破乳剂产生菌的选育,新型生物破乳剂以及复合型生物破乳剂的研究与开发也将成为生物技术领域的研究核心。

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