生物表面活性剂在老化油处理中的应用

王曼曼

摘 要：随着我国石油资源的开采，大部分油田逐漸进入了中后期开采阶段，这就使得老化油的含量明显提升，长此以往，不仅会带来资源的浪费，还会给整个油田的运输系统带来负担。生物表面活性剂具有绿色、环境友好的特点，对老化油的处理也十分有效。为此，本文首先分析了生物表面活性剂的产生及特性，而后给出了两项生物表面活性剂在老化油处理中的应用，希望能给同行提供借鉴。

关键词：生物表面活性剂;老化油处理;应用

引言

生物表面活性剂在石油开采、环境治理、食品工业、造纸工业、生物医药等领域应用越来越广泛口，尤其在微生物采油方面具有重要的利用价值。目前已报道的生物表面活性剂的种类有糖脂、磷脂、脂肽、脂蛋白以及其他脂衍生物等。其中，糖脂类生物表面活性剂是国内外研究最多、应用最广泛的一类。研究这一类生物表面活性剂的特性及机理，对微生物采油技术的提高以及稠油的降黏具有十分重要的理论和实际意义。

一、生物表面活性剂的来源及理化特征

1、生物表面活性剂的来源

在解决原油污水问题中，在对物理方法和化学方法的应用后取得的效果不是特别理想，还产生了此类环境污染。在这样的背景下，人们开始对处理原油污水问题的方法进行的深入的研究，看有什么方法既可以解决掉所原油污水问题又不会再次造成次生环境问题。与此同时，各国对生物实用技术的研究日益成熟，发现了生物活性剂这一物质。并对它的性质进行了科学深入的研究，发现其性质在处理原油污水方面应该有一定效果。自此，生物表面活性剂开始在对原油污水处理中进行尝试和应用。

2、生物表面活性剂的理化特征

生物表面活性剂的特征很多，接下来就对其特性进行详细的介绍。活性剂在油—水的界面中具有一定的溶解度，该溶解度能够使这个油—水面保持相应的稳定性;然后生物表面活性剂的另一个特性就是价格低廉。这类活性剂就是通过利用生物特性和生命活动规律结合原油污水的特性进行组合来解决类似的环境问题，这就是生物表面活性剂的工作原理。从中可以看出，在这个过程中所需要的投入很少，只需做好前期对活性剂和原油污水特性的了解工作就可以了，不像化学方法合成的活性剂那样，必须利用化学材料和器械不断地制造所需的化学类活性剂，这种投资是持续不断的，投入的大量资金被分摊到各类化学类活性试剂中，造成该类活性剂成本增加，价格上升。然后就是对油层中的原油来说，生物表面活性剂可以对油层中的原油承受一定量的吸附力。

二、生物表面活性剂在老化油处理中的应用

油泥是石油工业中多种作业措施伴生的一种黏性物质，其成分复杂，包括油、水、矿物质和固体颗粒等，沉积在管道和罐底后，不仅减少设备有效容积，降低系统运行的负载量，而且还会造成严重的环境污染和安全隐患，危及民众正常的健康和生活。因此老化油泥及时清理问题亟待高效解决。目前老化油泥的处理工艺中主要涉及物理、化学和生物学等方法，随着场地生物修复技术的发展，生物技术处理工艺逐渐显示出其环境扰动小、修复成本低且能够治理大面积污染的优势，在国内外广泛使用]。生物技术处理老化油泥中烃类主要原理是功能微生物以石油烃类为碳源、可以通过同化降解，将其转化为无害的有机物质，最终将烃类组分转变为CO2 和H2O。

1、生物表面活性剂处理含油污泥的应用

自 1997 年第四届国际场地生物修复会议召开以来，生物堆肥技术作为一项重要的生物修复技术逐渐发展完善。该技术是将待处理物集中堆置，通过生物刺激或生物强化措施，去除待处理物中有害成分，促进修复目标的达成。迄今为止，生物堆肥研究包括初期的生物堆工程构建，堆体中微生物的特性研究和特殊气候条件下的应用。堆肥法适用于处理高烃类的含油污泥，而且操作简单，易于维护，处理费用低，能够最大限度的降低污染物浓度，逐渐受到研究者的关注。生物堆肥是传统堆肥和生物技术的结合，依靠自然界存在的微观生物群体，促进部分有机物向腐殖质转化，达到固体废物减毒减量的目的。

胜利油田进行了生物堆肥降解老化油泥研究的矿场实验，在油田中构建4 个老化油泥生物堆，每个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应和老化油泥的生物降解效率为评价指标。经过生物堆肥处理，微生物代谢活性和多样性以及两层之间的细菌数明显增强。220天后，中间的填充剂层中49.62%的总石油烃被去除。胜利油田的先导实验为规模化应用生物堆肥法去除老化油泥提供了理论依据和实践经验。

2、老化油泥污染土壤的生物修复

含油固体或液体物质直接填埋或泄漏至土壤中（包括储罐泄漏、运输及装卸过程中泄漏，管道泄漏等），均会造成不同程度的土壤污染。由于污染物通过土壤层不断下移扩散，有可能累及地下水及深部土壤，而造成饮用水及耕地污染的严重后果，因此及时迅速地清理、降解污染物是有效阻止污染物向周围扩散的重要措施。生物处理技术因其经济有效、性能优异的优势，在处理土壤污染问题等方面具有广阔的应用前景。目前，已有多地将生物修复应用于老化油污染土壤的现场试验中。

老化油泥的生物堆肥处理及污染土壤的生物修复均通过微生物自身降解及其代谢产物（主要为表面活性剂）的协助，将石油污染物转化为无毒且相对稳定的终产物，很大程度上解决石油污染问题。目前生物技术处理油泥污染土壤主要的现场应用方式为原位修复，降解效果显著，处理后土壤达到填埋标准，但如何提高野生环境中微生物活性和污染物处理能力仍需要进一步的研究。

三、结束语

生物表面活性剂在环境治理方面的巨大潜力正在被人们慢慢所了解和重视。研究生物表活剂的特性及机理，对微生物采油技术的提高以及稠油的降黏具有十分重要的理论和实际意义。攻克了微生物与原油污染所在地相接种并保证该微生物在这样的环境下还能有效地对原油污水进行生物降解这些技术难题，就能更进一步的接近生物表面活性剂大规模使用和广泛得到普及，进而达成造福人类、为社会谋福利这个目标。

参考文献

[1]折利军，杨剑，许晋东，柳军.安塞油田老化油形成机理及处理技术研究[J].石油化工应用，2020，39（01）：66-70.