生物表面活性劑在原油污水處理中的應用研究

蔣彩虹

(長慶油田公司第三采油廠 新寨采油作業(yè)區(qū)，寧夏 銀川 750006)

石油作為一種化石燃料，在推動工業(yè)發(fā)展和社會進步方面具有重要的地位，但有它造成的各類問題也是不容小視的。例如在對其進行開采時產(chǎn)生的大量的原油污水，就是一個亟待解決的問題，它對人類的生存環(huán)境和健康造成了嚴重的威脅。在對原油污水進行處理的過程中采取過生物方法、物理方法和化學方法來解決這個問題，通過多次的實驗和經(jīng)驗總結(jié)，生物方法在處理原油污水方面更具有優(yōu)勢，因為該方法技術(shù)既可以做到對原油污水進行有效地處理，又不會對環(huán)境造成再次的破壞，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益雙收的理想結(jié)果。

一 生物表面活性劑的簡要介紹

由微生物生產(chǎn)出的生物表面活性劑有很多的種類，例如糖脂類、環(huán)脂肽、脂肽、羥基脂肪酸、單甘脂、一般脂肪酸、甘油二脂、N-酰基氨基酸和磷脂等都屬于由微生物產(chǎn)生的生物表面活性劑。這些活性劑在固-液、油-水、氣-水界面上可進行物理作用并具有一定的濃度，可以利用這些表面活性劑分子的物理性質(zhì)，產(chǎn)生發(fā)泡、增溶、分散、洗滌、乳化、浸潤等功效來降低上述界面的所承受的物理壓力，獲得理想的效果，由于生物表面活性劑是由不同的微生物分解產(chǎn)生的，其活性劑的化學結(jié)構(gòu)要比合成的表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)要龐大和復雜的多。

二 生物表面活性劑的產(chǎn)生及特性

1.生物表面活性劑的產(chǎn)生

在解決原油污水問題中，在對物理方法和化學方法的應用后取得的效果不是特別理想，還產(chǎn)生了此類環(huán)境污染。在這樣的背景下，人們開始對處理原油污水問題的方法進行的深入的研究，看有什么方法既可以解決掉所原油污水問題又不會再次造成次生環(huán)境問題。與此同時，各國對生物實用技術(shù)的研究日益成熟，發(fā)現(xiàn)了生物活性劑這一物質(zhì)，并對它的性質(zhì)進行了科學深入的研究，發(fā)現(xiàn)其性質(zhì)在處理原油污水方面應該有一定效果。自此，生物表面活性劑開始在對原油污水處理中進行嘗試和應用。

2.生物表面活性劑的特性

生物表面活性劑的特征很多，接下來就對其特性進行詳細的介紹。活性劑在油-水的界面中具有一定的溶解度，該溶解度能夠使這個油-水界面保持相應的穩(wěn)定性;然后生物表面活性劑的另一個特性就是價格低廉。這類活性劑就是通過利用生物特性和生命活動規(guī)律結(jié)合原油污水的特性進行組合來解決類似的環(huán)境問題，這就是生物表面活性劑的工作原理。從中可以看出，在這個過程中所需要的投入很少，只需做好前期對活性劑和原油污水特性的了解工作就可以了，不像化學方法合成的活性劑那樣，必須利用化學材料和器械不斷地制造所需的化學類活性劑，這種投資是持續(xù)不斷的，投入的大量資金被分攤到各類化學類活性試劑中，造成該類活性劑成本增加，價格上升。然后就是對油層中的原油來說，生物表面活性劑可以對油層中的原油承受一定量的吸附力。

三 生物表面活性劑在原油污水中的應用

經(jīng)過三次的工業(yè)革命，物理化學生物等方面都獲得了深入的發(fā)展，特別是將生物表面活性劑應用到解決原油污水的處理方面，取得了不錯的成果。生物表面活性劑因其較少的固體吸附量，較強的乳化原油的能力，較好的水溶性，較同一的反應產(chǎn)物，無毒安全，生產(chǎn)工藝簡單，較低的溫度限制等優(yōu)勢，可以很容易的就促進了石油化學分子鏈發(fā)生乳化現(xiàn)象，使其生物可利用性以及其在水中的溶解度在很大程度上獲得了提高。另外由羥類降解菌合成的生物表面活性劑在對這類石油污染場地進行的生物治理上有很多得道之處，并因此使這一類的生物表面活性劑的功效為人所看好。在通過對鼠李糖脂的實驗中就可以對這一類的生物表面活性劑突出功效進行證明。經(jīng)過試驗可以看出鼠李糖脂在理化指標上要比傳統(tǒng)的生物表面活性劑要好得多。在對石油中的原油進行降解的過程中，環(huán)境發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，而在微生物對原有進行降解的過程中，溫度的影響只是體現(xiàn)在對原油的化學組成，物理狀態(tài)方面產(chǎn)生一定的影響。微生物之所以能夠?qū)υ瓦M行降解，主要的原因是得益于酶的催化作用。而各類的酶都有一個特點，那就是對溫度的要求高，只有在特定的溫度范圍內(nèi)，酶才能夠保持其活性，所以說在影響生物降解的因素中，溫度也是一個不容忽視的因素。

四 在原油無水中應用生物表面活性劑作用

伴隨著石油工業(yè)的發(fā)展，在這個過程中將會有越來越多的有關(guān)石油污染方面的環(huán)境問題出現(xiàn)和加重，這種狀況若不得到及時的治理，再與其他的社會問題相結(jié)合，就會使整個社會狀況變得更為糟糕，不但會造成重大的經(jīng)濟損失，妨礙經(jīng)濟的發(fā)展;人類健康和人類生存環(huán)境也會受到威脅。利用生物表面活性劑對原油污水進行處理有效地緩解了因環(huán)境問題而造成的一系列的社會矛盾，并使因原油污水而造成的環(huán)境問題得到一定程度上的改善。為此，我們要高度重視生物表面活性劑在處理原油污水中的應用，提高在原油污水中的微生物的數(shù)量和存活率，用來更好地改善環(huán)境質(zhì)量。

五 結(jié)語

雖然對生物表面活性劑這種物質(zhì)的研究還處于試驗階段，但其在環(huán)境治理方面的的巨大潛力正在被人們慢慢所了解和重視。攻克了微生物與原油污染所在地相接種并保證該微生物在這樣的環(huán)境下還能有效地對原油污水進行生物降解這些技術(shù)難題，就能更進一步的接近生物表面活性劑大規(guī)模使用和廣泛得到普及，進而造福人類社會這個目標。

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