Alcaligenes sp.S-XJ-1利用废弃柴油合成生物破乳剂的研究

生物破乳剂是一种用于油水分离的新型破乳剂.采用废弃柴油培养生物破乳剂产生菌Alcaligenes sp.S-XJ-1,培养7 d,菌株干重最高可达2.0 g/L,10 g/L的菌株细胞悬液能够将水表面张力从72.0 mN/m降低到29.7 mN/m.生物破乳剂产量为0.3 g/L,其CMC为150 mg/L,表面活性优于化学表面活性剂SDS,且对W/O模型乳状液的破乳效果在70%以上.废弃柴油GC-MS测试结果表明,S-XJ-1菌株能够利用废弃柴油中的C14～C20正构烷烃,且C20正构烷烃几乎被完全利用,其利用率高达99%.S-XJ-1菌株对不同碳链长度正构烷烃复配碳源的利用率及破乳性能随着碳链长度的延长而逐渐增加.与其他正构烷烃复配碳源相比,S-XJ-1菌株对C20正构烷烃利用率最高,合成破乳剂的性能最好,且与废弃柴油研究结果最为接近.TLC和FTIR分析表明S-XJ-1菌株利用废弃柴油合成的生物破乳剂为脂肽类物质.     

红球菌PR-1菌株破乳性能研究

利用乳化剂Span 80配制出一种稳定的煤油-水乳浊液作为模型乳浊液,进而从大港油田废水中筛选出1株破乳能力较强的红球菌PR-1.该菌株培养液在55℃下8h可以使模型乳浊液完全破乳,且在实验条件下比化学破乳剂DGF-01具有更强的破乳活性.研究发现,乳浊液的破乳为线性增长过程,冻融和高压灭菌对其破乳能力没有影响,菌体细胞是破乳的主要活性成分,经超声波破碎及有机溶剂处理后其破乳活性显著降低.菌体表面有很强的疏水性,其对烃的粘附率为84%,碳链长度范围在C₂₇～C₅₄的枝菌酸类物质是保持菌体细胞完整性和疏水性的关键,其对细胞的破乳活性也至关重要.PR-1菌株发酵液用于原油乳状液的破乳具有操作方便,破乳率高,应用面广,无毒无害等优点,且能完全脱出J9-19原油乳状液中的水,因此可作为原油乳状液或油田采出水的破乳剂.     

酵母提取物对葡萄糖发酵生产生物破乳菌Alcaligenes sp. S-XJ-1的影响

以从石油污染的土壤中筛选出1株生物破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1为对象,考察了以葡萄糖为碳源时添加酵母提取物对生物破乳菌菌体性质、破乳性能以及菌体元素组成的影响.结果表明,酵母提取物的投加能够有效提高生物破乳菌产量,在酵母提取物浓度为5 g.L-1时,生物破乳菌产量达到3.0 g.L-1,此时葡萄糖利用率亦达到最大的58%.随着酵母提取物的投加浓度的增大,培养得到的菌体破乳性能提高,在投加浓度为10 g.L-1时,破乳率达到76%;而培养得到的菌体C/N有所降低,对其菌体表面蛋白进行提取测定发现菌体总蛋白含量升高,这与FTIR分析破乳菌菌体表面蛋白质类物质提高的结论一致.推测该生物破乳菌菌体蛋白含量的提高增强了菌体的破乳性能,菌体蛋白类物质是影响其破乳性能的关键组分之一.     

生物破乳菌XH-1的破乳有效成分研究

对破乳菌XH-1（Bacillus mojavensis）的破乳效能进行研究,并对该菌所产生的破乳剂有效成分及其理化性质进行考察。结果表明,破乳菌XH-1全培养液针对O／w型模型乳状液24h破乳率为86．0％,48h破乳率可达100％;XH-1菌的破乳有效成分为胞外分泌物质,该物质耐低温、不耐高温、经胃蛋白酶、胰蛋白酶及尿素处理后其基本失活;采用不同蛋白质粗体方法对破乳活性物质进行处理,发现粗提产物均具有较好的破乳功能,说明该物质具有蛋白质的特性;经可见-紫外分光光度法扫描及红外光谱扫描分析发现该生物破乳剂的有效成分为破乳菌株XH-1发酵产生的胞外蛋白类物质。     

压缩机油乳状液的破乳除油

山东齐鲁石油化工公司研究院针对石油化学工业企业中压缩机油乳状液的破除问题,在查阅国内外大量文献资料基础上,开发了一条新工艺,即采用P-202破乳剂、经空气氧化,使压缩机油乳状液破乳除油。其注剂量为1公斤/吨水,吹气量为24米~3/米~2。时左右,反应时间10分钟,沉降时间为2小时左右。除油及脱COD率可达99％以上。采用此方法及P-202破乳剂,破乳效果显著、除油率高、装置简单、操作方便、能量节省、破乳剂无毒、无害、无二次污染,而且价廉易得,对乳状液的pH值适用范围宽,可广泛用于压缩机油乳状液的破乳或其他乳状液,对乳状液中的油可全部回收做     

乳化油电破乳研究进展与物性参数优化

为获取不同物性参数对油水乳状液电破乳效率的联合作用规律,系统分析国内外电破乳油水分离的前沿成果,归纳含水率、温度、无机盐、酸碱等参数对电破乳的作用,并得到优化油水乳状液电破乳分离的物性参数:含水率过大易造成乳状液的电导率发生剧增,统筹考虑油水分离的电能耗,一般将含水率控制在25%为宜;避免升温分散液滴产生电分散,破乳剂达到浊点的影响,以及热负荷增加,油水乳状液的电破乳温度控制在70℃为佳;无机盐能显著降低油水乳状液的稳定性,但过高的含盐浓度,使得乳状液的电导率增加,能耗也有所上升;控制乳状液中固体微粒的粒径不小于几十微米,避免掺混与油湿润角小、具有亲油特性的固体微粒,易于电破乳的进程。     

高效破乳菌的培养条件优化及破乳效能研究

从大庆油田受石油污染土壤中分离到1株具有较强破乳能力的莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis),其24h破乳率>83%.通过正交试验优化了影响该破乳菌生长及破乳效能的发酵条件;考察了影响其破乳效能的环境因素.结果表明,破乳菌体生长的最佳发酵条件为培养温度25℃、摇床转速160r/min、pH9、接菌量10%、培养时间40h;全培养液破乳的最佳发酵条件为培养温度25℃、摇床转速160r/min、pH5、接菌量6%、培养时间20h;破乳的最佳环境条件为pH5~9,温度30~50℃、全培养液与模型乳状液体积比为1:5.     

生物破乳菌Alcaligenessp.S-XJ-1表面活性物质提取与其破乳特性分析

对胞壁结合型生物破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1的表面破乳活性物质进行提取和初步鉴定,并探讨了菌体和表面活性物质的破乳过程,以揭示生物破乳菌的破乳特性.采用碱液提取破乳菌表面活性物质,并通过单因素试验和正交试验得到最优提取条件:温度35℃、碱液浓度0.08 mol.L-1、料液比12 g.L-1、提取时间4 h,在此条件下提取率为36.1%,500 mg.L-1破乳菌表面活性物质48 h破乳率为77%;采用凝胶过滤色谱和红外光谱对破乳菌表面活性物质的分子量和表面基团进行分析,发现其相对分子质量分布于55～61 256,表面存在糖脂类、脂类和蛋白类物质的特征基团;成分分析表明破乳菌表面活性物质含糖类、脂类和蛋白类分别为22.2%、7.5%和13.4%.胰蛋白酶处理破乳菌表面活性物质几乎使其完全丧失破乳活性,表明蛋白类物质是其破乳活性的关键因素.使用稳定性分析仪对破乳菌菌体和表面活性物质的破乳过程进行分析,发现二者破乳过程有较大差异,菌体表面活性物质是菌体破乳活性的主要来源,菌体表面结构在破乳过程中起辅助作用,菌体的破乳性能是破乳活性物质和菌体形态共同作用的结果.     

一株芽孢杆菌及其破乳特性研究

从某油污样品中分离、筛选出一株破乳菌株10#,经鉴定属芽孢杆菌属。该菌株对油田稳定O/W乳化液具明显的破乳效果。该菌株最佳培养条件为:温度30~35℃,pH7.0~7.5,生长时间48~72h,碳源为液体石蜡。该菌株在培养48h后具有明显而稳定的破乳效果,破乳活性部位为菌体。     

含硫含酸原油加工中含油污水的形成与破乳研究

针对含硫含酸原油加工中形成的含油污水,应用红外及核磁共振对含油污水萃取物进行了表征,表明含油污水中含有石油酸类、酚类、硫化物等。乳化实验结果表明:对含油污水的乳化程度为:十二酸钠邻甲酚钠噻吩,石油酸类的乳化能力明显高于酚类和硫化物;脂肪酸的乳化能力高于环烷酸,随着碳链的增长脂肪酸的乳化能力增强。在缓蚀剂存在的条件下破乳剂没有降低对含油污水的破乳作用。破乳剂中Y系列破乳剂效果较好,其中YZM与XYY复配的破乳效果显著,在加剂量为10mg/L、温度为40℃、沉降时间为20min、初始油含量为10050mg/L时,破乳后水中油含量降至285.2mg/L,脱油率为97.2%;初始油含量为2100mg/L,破乳后水中油含量降至97.23mg/L,脱油率为95.4%。     

Application of waste frying oils in the biosynthesis of biodemulsifier by a demulsifying strain Alcaligenes sp. S-XJ-1

Exploration of biodemulsifiers has become a new research aspect. Using waste frying oils (WFOs) as carbon source to synthesize biodemulsifiers has a potential prospect to decrease production cost and to improve the application of biodemulsifiers in the oilfield. In this study, a demulsifying strain, Alcaligenes sp. S-XJ-1, was investigated to synthesize a biodemulsifier using waste frying oils as carbon source. It was found that the increase of initial pH of culture medium could increase the biodemulsifier yield but decrease the demulsification ratio compared to that using paraffin as carbon source. In addition, a biodemulsifier produced by waste frying oils and paraffin as mixed carbon source had a lower demulsification capability compared with that produced by paraffin or waste frying oil as sole carbon source. Fed-batch fermentation of biodemulsifier using waste frying oils as supplementary carbon source was found to be a suitable method. Mechanism of waste frying oils utilization was studied by using tripalmitin, olein and tristearin as sole carbon sources to synthesize biodemulsifier. The results showed saturated long-chain fatty acid was difficult for S-XJ-1 to utilize but could effectively enhance the demulsification ability of the produced biodemulsifier. Moreover, FT-IR result showed that the demulsification capability of biodemulsifiers was associated with the content of C=O group and nitrogen element.     

Adaptability of microbial inoculators and their contribution to degradation of mineral oil and PAHs

Five dominant bacteria strains（A cetobacter sp., Alcdigenes sp., Micrococcus sp., Arthrobacter sp. and Bacillus sp.） and five fungi strains （Cephalosporium sp. Ⅰ, Cephalosporlum sp. Ⅱ, Aspergillus sp. Ⅰ, Aspergillus sp. Ⅱ and Fusarium sp.） isolated from petroleum-contaminated soil were used to assess the potential capability of mineral oil and PAH enhanced degradation separately and jointly using the batch liquid medium cultivation with diesel oil spiked at 1000 mg/L. The experiment was performed on a reciprocal shaker in the darkness at 25℃ to 30℃ for 100 d. The dynamic variation in the activity of microbial inoculators in each treatment and the degradation of the target pollutants during the period of experiment were monitored. Results showed a more rapid biodegradation of mineral oil and PAHs at the beginning of the experiment （about 20 d） by dominant bacteria, fungi and their mixture than that of the indigenous microorganisms, however, thereafter an opposite trcnd was exhibited that the removal ratio by indigenous microorganisms was superior to any other dominant treatments and the tendency lasted till the end of the experiment, indicating the limited competitive capability of dominant microorganisms to degrade the contaminants, and the natural selection of indigenous microorganisms for use in the removal of the contaminants. At the end of the experiment, the removal ratio of mineral oil ranged from 56.8 % to 79.2 % and PAHs ranged from 96.8 % to 99.1% in each treatment by microbial inoculators,     

一株耐盐原油降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

通过对一株新分离到的耐盐原油降解菌进行形态学观察和生理生化鉴定,确定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp).并对其生长特性和降解特性做了初步研究,确定了该菌株降解原油的最适条件为:原油的质量浓度为0.5 g/L、NaCl的质量浓度为30 g/L、pH值为8、温度30℃、摇床转速140 r/min、接种量为3%.在最适条件下,经过5 d的培养,原油的降解率为68%.实验结果表明该菌株治理海洋石油污染的应用前景较大.     

海上原油溢油油水快速分离的研究

模拟原油海洋溢油的状况,对油水快速分离进行了研究。分别对不同油水比、不同温度、不同破乳剂加入量及存在Ca2+、Mg2+离子的情况,进行了系列油水快速分离试验,并测定了ZB破乳剂作用下乳化液的界面张力。试验结果表明:原油溢油形成的乳状液比较稳定,油水分离比较困难,F系列的聚醚型对其达不到分离效果,对F系列破乳剂交联合成得到的Z系列破乳剂可以得到满意的结果,在油水比(v∶v)为1∶1,温度为60℃,破乳剂浓度为80mg/L,40～60 min可以达到分离效果,且不会造成海水的二次污染。界面张力的变化有效地解释了破乳剂存在最佳加入量,Ca2+、Mg2+离子对非离子聚醚类破乳剂的影响很小。可以将此类破乳剂广泛有效地应用在海洋溢油处理上。     

新型稠油原油污水高效破乳剂-PAMAM树形分子

通过保护与反保护的方法,合成了PAMAM稠油原污水高效破乳剂。探讨了原油废水的 pH值、温度,以及不同 PAMAM代数对稠油原油污水破乳效果的影响。联合无机高分子絮凝剂得了更好的效果。现场试验表明,PAMAM树形分子是一类性能优良的原油污水破乳剂。     

孤岛油田二元驱采出水破乳除油技术研究

分析了孤岛油田二元驱污水特性,针对其乳化油较多,粒径大小分布不均,且较稳定的特点,设计了具有大锯齿结构特征的反相破乳剂分子结构,并合成新型高效反相破乳剂WRD-34,评价了药剂的除油性能。在孤岛孤四联合站应用此新型反相破乳剂开展破乳除油现场试验,二元驱污水的破乳效果得到明显提高,含油量由处理前的514～1 202mg/L降低到13.2～54.0 mg/L。     

固定化菌种降解2,6-二叔丁基酚的研究

用前期研究中获得的2,6二叔丁基酚(简2,6DTBP)降解菌(Aeromonassp.),进行了对2,6二叔丁基酚的降解性能等研究。结果表明菌株经固定化包埋后,降解底物2,6DTBP的能力大大提高。在100.0mg/L的初始浓度下其降解率在12d可达到81%。通过对固定化菌株的降解反应过程的动力学分析,其对底物的降解反应符合一级动力学特征,当2,6DTBP初始浓度为100mg/L时,固定化菌种其动力学常数为0.1232,半衰期为5.63day。扫描电镜观察到菌种在海藻酸钙包埋载体中能良好地生长和繁殖。     

破乳剂协助超声-Fenton氧化处理含油浮渣

含油浮渣作为一种危险固体废弃物,若处置不当不仅会危害环境,还会造成资源浪费。针对含油浮渣含油量高及有机物含量高等问题,以处理后渣相中含油率和水相中TOC去除率为技术指标,采用单因素实验对破乳剂协助超声-Fenton氧化联合处理含油浮渣工艺进行条件优化。结果表明最优条件为:破乳剂浓度20 mg/L、温度60℃、超声时间10 min、固液比1:4、pH值3、Fe2+浓度0.4 g/L、H₂O₂用量2 mL,此时渣相中含油率达到20.65%,水相中TOC去除率达到45.98%,为含油浮渣资源化处理提供了参考。