生物表面活性劑在老化油處理中的應用

王曼曼

摘 要：隨著我國石油資源的開采，大部分油田逐漸進入了中后期開采階段，這就使得老化油的含量明顯提升，長此以往，不僅會帶來資源的浪費，還會給整個油田的運輸系統帶來負擔。生物表面活性劑具有綠色、環境友好的特點，對老化油的處理也十分有效。為此，本文首先分析了生物表面活性劑的產生及特性，而后給出了兩項生物表面活性劑在老化油處理中的應用，希望能給同行提供借鑒。

關鍵詞：生物表面活性劑;老化油處理;應用

引言

生物表面活性劑在石油開采、環境治理、食品工業、造紙工業、生物醫藥等領域應用越來越廣泛口，尤其在微生物采油方面具有重要的利用價值。目前已報道的生物表面活性劑的種類有糖脂、磷脂、脂肽、脂蛋白以及其他脂衍生物等。其中，糖脂類生物表面活性劑是國內外研究最多、應用最廣泛的一類。研究這一類生物表面活性劑的特性及機理，對微生物采油技術的提高以及稠油的降黏具有十分重要的理論和實際意義。

一、生物表面活性劑的來源及理化特征

1、生物表面活性劑的來源

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，還產生了此類環境污染。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境問題。與此同時，各國對生物實用技術的研究日益成熟，發現了生物活性劑這一物質。并對它的性質進行了科學深入的研究，發現其性質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、生物表面活性劑的理化特征

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—水面保持相應的穩定性;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律結合原油污水的特性進行組合來解決類似的環境問題，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。

二、生物表面活性劑在老化油處理中的應用

油泥是石油工業中多種作業措施伴生的一種黏性物質，其成分復雜，包括油、水、礦物質和固體顆粒等，沉積在管道和罐底后，不僅減少設備有效容積，降低系統運行的負載量，而且還會造成嚴重的環境污染和安全隱患，危及民眾正常的健康和生活。因此老化油泥及時清理問題亟待高效解決。目前老化油泥的處理工藝中主要涉及物理、化學和生物學等方法，隨著場地生物修復技術的發展，生物技術處理工藝逐漸顯示出其環境擾動小、修復成本低且能夠治理大面積污染的優勢，在國內外廣泛使用]。生物技術處理老化油泥中烴類主要原理是功能微生物以石油烴類為碳源、可以通過同化降解，將其轉化為無害的有機物質，最終將烴類組分轉變為CO2 和H2O。

1、生物表面活性劑處理含油污泥的應用

自 1997 年第四屆國際場地生物修復會議召開以來，生物堆肥技術作為一項重要的生物修復技術逐漸發展完善。該技術是將待處理物集中堆置，通過生物刺激或生物強化措施，去除待處理物中有害成分，促進修復目標的達成。迄今為止，生物堆肥研究包括初期的生物堆工程構建，堆體中微生物的特性研究和特殊氣候條件下的應用。堆肥法適用于處理高烴類的含油污泥，而且操作簡單，易于維護，處理費用低，能夠最大限度的降低污染物濃度，逐漸受到研究者的關注。生物堆肥是傳統堆肥和生物技術的結合，依靠自然界存在的微觀生物群體，促進部分有機物向腐殖質轉化，達到固體廢物減毒減量的目的。

勝利油田進行了生物堆肥降解老化油泥研究的礦場實驗，在油田中構建4 個老化油泥生物堆，每個生物堆采用不同的生物刺激策略，以微生物菌落水平生理剖面反應和老化油泥的生物降解效率為評價指標。經過生物堆肥處理，微生物代謝活性和多樣性以及兩層之間的細菌數明顯增強。220天后，中間的填充劑層中49.62%的總石油烴被去除。勝利油田的先導實驗為規模化應用生物堆肥法去除老化油泥提供了理論依據和實踐經驗。

2、老化油泥污染土壤的生物修復

含油固體或液體物質直接填埋或泄漏至土壤中（包括儲罐泄漏、運輸及裝卸過程中泄漏，管道泄漏等），均會造成不同程度的土壤污染。由于污染物通過土壤層不斷下移擴散，有可能累及地下水及深部土壤，而造成飲用水及耕地污染的嚴重后果，因此及時迅速地清理、降解污染物是有效阻止污染物向周圍擴散的重要措施。生物處理技術因其經濟有效、性能優異的優勢，在處理土壤污染問題等方面具有廣闊的應用前景。目前，已有多地將生物修復應用于老化油污染土壤的現場試驗中。

老化油泥的生物堆肥處理及污染土壤的生物修復均通過微生物自身降解及其代謝產物（主要為表面活性劑）的協助，將石油污染物轉化為無毒且相對穩定的終產物，很大程度上解決石油污染問題。目前生物技術處理油泥污染土壤主要的現場應用方式為原位修復，降解效果顯著，處理后土壤達到填埋標準，但如何提高野生環境中微生物活性和污染物處理能力仍需要進一步的研究。

三、結束語

生物表面活性劑在環境治理方面的巨大潛力正在被人們慢慢所了解和重視。研究生物表活劑的特性及機理，對微生物采油技術的提高以及稠油的降黏具有十分重要的理論和實際意義。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境下還能有效地對原油污水進行生物降解這些技術難題，就能更進一步的接近生物表面活性劑大規模使用和廣泛得到普及，進而達成造福人類、為社會謀福利這個目標。

參考文獻

[1]折利軍，楊劍，許晉東，柳軍.安塞油田老化油形成機理及處理技術研究[J].石油化工應用，2020，39（01）：66-70.