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.     

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.     

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.     

Alcaligenes sp. XJ-T-1利用废弃油脂生产破乳剂研究

生物破乳剂是一种应用于油水乳状液分离的新型破乳剂.本研究对筛选得到的1株高效破乳剂产生菌XJ-T-1（鉴定结果为Alcaligenes sp.）代谢产生的生物破乳剂进行了理化性质、破乳能力和废弃油脂利用能力分析.采用废弃油脂Ⅱ为碳源,可提高生物破乳剂产量4.6倍,XJ-T-1在以液体石蜡和废弃油脂培养8　d后该菌能使水的表面张力从72 mN/m下降到32 mN/m, CMC-1分别为10、 20;以液体石蜡为碳源培养得到的生物破乳剂在油包水型、水包油型模型乳状液的破乳率分别达到了96%、 50%;而以废弃油脂Ⅱ为碳源培养得到的生物破乳剂的破乳率分别为97.8%、 65％;采用煤油脱出率、乳状液脱除率和水脱出率3种评价方式对破乳效果评价发现生物破乳剂最先作用于乳状液的连续相;采用TLC和IR对废弃油脂生产破乳剂得到的破乳剂有效成分进行鉴定,结果为脂肽与石蜡培养产物相同.     

微波破乳-双旋流气浮处理含油污水试验

采用微波破乳-双旋流气浮工艺对三元复合驱采出水进行处理,含油污水首先经微波辅助破乳剂破乳,再采用双旋流气浮塔进行分离。考察了破乳剂破乳、微波破乳、微波辅助破乳剂破乳的效果,分析了双旋流气浮塔回流压力、充气量、泡沫层厚度及处理量对气浮除油效果的影响。试验结果表明:微波辅助破乳剂破乳的除油率达92.67%,比单一破乳剂破乳、微波辐射破乳的除油率分别高出5.67个百分点和24.55个百分点。在破乳剂Wd为50 mg/L,辐射功率为800 W,辐射时间为120 s,回流压力为0.10 MPa,充气量为0.75 L/min,泡沫层厚度为10 cm,处理量为0.3 L/min的试验条件下,复合工艺对含油污水的除油率可高达99.18%。     

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.     

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。     

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。     

油田含油污水空化破乳实验研究

以系统有、无孔板破乳元件在每个相同流量下除油率的比较来表征孔板空化破乳效果,并通过比较装有孔板破乳元件的系统在各孔径和流量下的除油率,确定实验最佳孔径和流量。结果表明:孔板空化破乳法对于乳化液的破坏是有效的,且效果显著;在孔径为8 mm,流量为3.85 m3/h时,系统破乳效果最好,除油率可达97%,孔径偏大或偏小及流量偏高或偏低均会影响空化破乳效果。     

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。     

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.     

菌株J1对铜绿微囊藻光合作用的影响及其溶藻活性成分的研究

利用浮游植物荧光仪研究了芽胞杆菌属菌株J1胞外溶藻活性物质对铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的影响,并采用α-萘酚反应、考马斯亮蓝法和定磷法对无菌滤液中溶藻活性物质进行了初步判定,结合蛋白酶处理、透析、活性炭吸附与解吸的方法对其相关特性进行了研究. 结果表明:试验第9天,加入无菌滤液的处理组,反映铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的参数显著下降,其最大电子相对传递速率,光能转化效率,PSⅡ潜在活性和PSⅡ实际光合效率分别是对照的0.22%,0.33%,4.37%和5.56%;J1的溶藻活性物质可能为糖类物质,但不是蛋白质和核酸类物质,其分子质量小于8 ku,可被活性炭吸附.      

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.     

一种新聚结除油材料对含油废水的预处理

聚结除油材料即通常所称“吸油毡”，是一种亲油疏水材料，常用的是丙纶毡。该文研究了破乳处理含油废水的一种新材料(尼龙毡)和预处理方法，探讨了聚结破乳的机理，测定了不同条件下对含油废水破乳除油的影响参数。实验结果表明，该材料和方法可作为处理含油废水的一种有效的初级处理方法。     

芽孢杆菌 B1胞外活性物质对球形棕囊藻的溶藻特性研究

从珠海香洲码头赤潮海水中分离获得1株对球形棕囊藻有显著溶藻效果的芽孢杆菌B1,研究了B1对棕囊藻的溶藻作用方式,溶藻过程中藻细胞结构变化,并采用透析、乙醇沉淀、有机溶剂萃取、酸碱及热稳定性分析等方法探讨了溶藻活性物质的性质.结果表明,B1无菌滤液对棕囊藻有较强的溶藻效应,除藻率达94.9%,B1通过分泌活性物质间接对球形棕囊藻的生长产生抑制;藻培养液中加入B1无菌滤液16 h后,藻细胞发生团聚,细胞壁失去完整性,56 h后藻细胞破碎,胞内物质溶出;相对分子质量<3 500的分泌物是溶藻过程中起主要作用的活性物质,具有较强极性和热稳定性,在121℃加热20 min后,仍然有良好的溶藻能力,除藻率达92.6%,活性物质在pH 9.0左右溶藻能力较强,在乙醇中不发生沉淀反应,由此推测该活性物质为含有酸性或碱性基团的非生物活性分子,不属于蛋白质、核酸、多糖等物质.     

破乳剂处理奥里油船舶压载水的试验

采用１０种破乳剂对奥里油船舶压载水的破乳效果进行了比较，结果表明，用ＳＨ－ＣＮ破乳剂处理奥里油船舶压载水，处理效果较好。     

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。