第5期 李正要等：冷轧乳化废水生物破乳 ·549。 和9.0，向每支试管中各加入1.0mLJM一1的培养 如表1所示. 液，常温下振荡20s,静置8h,考察pH值对破乳效 表1生物破乳与化学破乳的破乳效果比较 果的影响，结果如图4所示. Table 1 Comparison of demulsification perfommance betw een bio 100r demulsification and chemical demulsification 破乳剂 破乳率/% 除油率/% 98 M一1培养液 97.1 97.4 97 SYM+PAC 93.1 932 96 930556065707580859095 表1表明：生物破乳剂JM一1培养液较化学破 乳化液pH值 乳剂SYM十PAC破乳效果好，且生物破乳产生的 图4H值对破乳效果的影响 浮渣很少（图2）：化学破乳产生大量难以处理的浮 Fig.4 Effect of pH value on demulsificat ion 渣，易造成二次污染. 由图4可以看出，乳化废水的pH值在5.5到 2.6培养液中不同成分的破乳活性 9.0范围内波动时，破乳率的变化范围在96.9%到 取10mLJM-1的全培养液，10000r°min-1下 99.2%之间，变化幅度很小：表明乳化废水的pH值 离心10min,将沉淀菌体加蒸馏水稀释到1mL.4支 对生物破乳剂的破乳性能影响很小.冷轧乳化废水 盛有10mL乳化废水的磨口试管中分别加入1mL 的pH值多在5.5至9.0范围，生物破乳剂对pH值 全培养液、1mL离心上清液、1mL沉淀菌体和1mL 不敏感特性，将使其在实际工程应用中不用预先调 空白培养基进行破乳对比实验，结果见图6. 节乳化废水的pH值，降低了废水处理成本；而化学 100 破乳剂的破乳效果受乳化废水pH值的影响较 80 大14 60 2.4温度对破乳效果的影响 40 7支磨口试管中各加入10mL乳化废水，调节 20 废水温度为15,20,25,30.35.40和45℃分别加入 0 全培养液离心上清液沉淀菌体空白培养基 L.0mLJM-1的培养液，振荡20s,静置8h,考察废 水温度对破乳效果的影响，结果如图5所示 图6培养液中不同成分破乳能力比较 99 Fig.6 Comparison of demulsification capalility between comporents 中 in JM-I culture broth 97 由图6可以看出，破乳过程中，起破乳作用的是 96 离心上清液，而非生物菌体.测定离心上清液的表 95* 面张力为29.8mNm1,空白培养基的表面张力为 94 71.2mN·m1,说明微生物菌株JM一1培养过程中 93 5 20 25 3035 40 45 温度/℃ 产生了生物表面活性剂.显微镜观察破乳过程表 明，破乳是一个小液滴聚合成大液滴，最终导致乳化 图5温度对破乳效果的影响 油和水完全分离的过程，由于乳化油的密度比水小， Fig.5 Effect of temperature on demulsification 所以上层析出乳化油，下层析出水. 由图5可以看出：随着温度升高，破乳率逐渐增 综上所述，微生物菌株JM一1培养液的生物破 大原因是温度升高，布朗运动加剧，破乳速度加 乳活性主要是代谢过程中产生的生物表面活性剂， 快，破乳率升高.当温度达到30℃后继续升高温 且这种生物表面活性剂并未结合在菌体上，而是释 度，破乳率增长幅度不大.低温时生物破乳率仍达 放至培养液中， 95%,扩大了生物破乳剂的地域使用范围. 3结论 25生物破乳与化学破乳的比较 将10mLJM一1培养液和10mL化学破乳剂 (1)热带假丝酵母JM一1培养液处理冷轧乳化 SYM+PAC(SYM为有机高分子聚合物)分别加入 废水，8h可使破乳率达97.1%：破乳后废水中油的 到100mL冷轧乳化废水中，比较其破乳效果，结果 质量浓度由8000mgL1下降到210mgL1,除油和 9.0, 向每支试管中各加入 1.0 mL JM-1 的培养 液, 常温下振荡 20 s, 静置 8 h, 考察 pH 值对破乳效 果的影响, 结果如图 4 所示. 图 4 pH 值对破乳效果的影响 Fig.4 Effect of pH value on demulsifi cation 由图 4 可以看出, 乳化废水的 pH 值在 5.5 到 9.0 范围内波动时, 破乳率的变化范围在 96.9 %到 99.2 %之间, 变化幅度很小;表明乳化废水的 pH 值 对生物破乳剂的破乳性能影响很小.冷轧乳化废水 的 pH 值多在 5.5 至 9.0 范围, 生物破乳剂对 pH 值 不敏感特性, 将使其在实际工程应用中不用预先调 节乳化废水的 pH 值, 降低了废水处理成本 ;而化学 破乳剂的破乳效果受乳化废水 pH 值的影响较 大[ 14] . 2.4 温度对破乳效果的影响 7 支磨口试管中各加入 10 mL 乳化废水, 调节 废水温度为 15, 20, 25, 30, 35, 40 和 45 ℃, 分别加入 1.0 mL JM-1 的培养液, 振荡 20 s, 静置 8 h, 考察废 水温度对破乳效果的影响, 结果如图 5 所示. 图 5 温度对破乳效果的影响 Fig.5 Eff ect of t emperature on demulsification 由图 5 可以看出 :随着温度升高, 破乳率逐渐增 大.原因是温度升高, 布朗运动加剧, 破乳速度加 快, 破乳率升高.当温度达到 30 ℃后继续升高温 度, 破乳率增长幅度不大 .低温时生物破乳率仍达 95 %, 扩大了生物破乳剂的地域使用范围. 2.5 生物破乳与化学破乳的比较 将 10 mL JM-1 培养液和 10 mL 化学破乳剂 S YM +PAC( SYM 为有机高分子聚合物) 分别加入 到100 mL 冷轧乳化废水中, 比较其破乳效果, 结果 如表 1 所示 . 表 1 生物破乳与化学破乳的破乳效果比较 Table 1 Comparison of demulsification performance betw een bio￾demulsification and chemical demulsification 破乳剂 破乳率/ % 除油率/ % JM-1 培养液 97.1 97.4 SYM +PAC 93.1 93.2 表 1 表明:生物破乳剂 JM-1 培养液较化学破 乳剂 SYM +PAC 破乳效果好, 且生物破乳产生的 浮渣很少( 图 2) ;化学破乳产生大量难以处理的浮 渣, 易造成二次污染. 2.6 培养液中不同成分的破乳活性 取 10 mL JM-1 的全培养液, 10 000 r·min -1下 离心10min, 将沉淀菌体加蒸馏水稀释到1 mL .4 支 盛有 10 mL 乳化废水的磨口试管中分别加入1 mL 全培养液 、1 mL 离心上清液、1 mL沉淀菌体和1 mL 空白培养基进行破乳对比实验, 结果见图 6 . 图 6 培养液中不同成分破乳能力比较 Fig.6 Comparison of demulsification capability between components in JM-1 culture b roth 由图 6 可以看出, 破乳过程中, 起破乳作用的是 离心上清液, 而非生物菌体.测定离心上清液的表 面张力为 29.8 mN·m -1 , 空白培养基的表面张力为 71.2 mN·m -1 , 说明微生物菌株 JM -1 培养过程中 产生了生物表面活性剂.显微镜观察破乳过程表 明, 破乳是一个小液滴聚合成大液滴, 最终导致乳化 油和水完全分离的过程, 由于乳化油的密度比水小, 所以上层析出乳化油, 下层析出水. 综上所述, 微生物菌株 JM-1 培养液的生物破 乳活性主要是代谢过程中产生的生物表面活性剂, 且这种生物表面活性剂并未结合在菌体上, 而是释 放至培养液中. 3 结论 ( 1) 热带假丝酵母 JM-1 培养液处理冷轧乳化 废水, 8 h 可使破乳率达 97.1 %;破乳后废水中油的 质量浓度由 8 000 mg·L -1下降到 210 mg·L -1 , 除油 第 5 期 李正要等:冷轧乳化废水生物破乳 · 549 ·