生物除油劑初步研究：結果與分析（三）

3.混合菌液降解能力的正交試驗結果

    石油的降解是一個復雜的過程，在構筑物或反應器中創(chuàng)造微生物生長和降解的適宜條件，可以加速石油的分解過程。為此，設定了可能的適應條件，利用混合菌液進行了油降解的正交試驗。正交試驗結果和極差分析見表4。

表3不同細菌菌落、菌體形態(tài)特征對比

Table 3 Comparison of morphological characteristics of

different bacterial colonies and thalli

表4油的降解正交試驗結果和極差分析

Table 4 Results of orthogonal test and range analysis of oil

deeradafion

通過正交試驗可以看出，加油量是降解率的主要影響因素，加油量增大，降解率提高。這可能是由于大量的潤滑油中易降解成分較多所引起。微生物的數(shù)量是油類降解的主體，增大接種量有利于提高原油的降解效果。同時，·微生物的數(shù)量是決定降解速率的最主要因素。因此，篩選、馴化適合工程的微生物是環(huán)境工作者主要的研究方向^[7]。本試驗中，60％的接種量縮短了菌體增殖的時間，有利于在短時間內(nèi)降解油類物質(zhì)。試驗中觀察到，部分微生物的數(shù)量增加很快，而另一部分微生物則檢測不到。這表明在競爭過程中，可快速降解油類的微生物或能利用油類降解中間產(chǎn)物的微生物得到了富集。但微生物降解復雜的物質(zhì)往往采用共代謝的途徑。因此，單一菌種往往不能快速地降解石油成分。4種細菌單獨培養(yǎng)后，按分離比例組成混合液，分別以同樣的接種量進行油類降解試驗，結果證實了單菌種的降油能力不如混合菌株。眾多優(yōu)勢單一菌種合理搭配，才能獲得油類降解的總體效果。

微生物對油類的降解機理表明，微生物先產(chǎn)生表面活性物質(zhì)乳化油質(zhì)，以增大微生物與油類的接觸面積，然后才能將油質(zhì)降解^[8]。因此，在降解油質(zhì)的前期加入適量的表面活性劑，可以顯著提高降解的效率，從而加快金屬表面油質(zhì)的解離和降解。故確定添加無機乳化劑Na₂Si0₃·9H₂0和Na₃P0₄·12H₂0。溫度對油類的降解也有重要的影響，在特定的情況下，它將成為降解的主要因素。

    結合正交試驗結果，得到微生物除油的最佳工藝參數(shù)如下：

Na2Si03·9H20    5～7 g／L

Na3P04·12H20    5～20 g／L

OP-10                2 g／L

接種量                60％

p                     40℃

pH               7．5～8．5

搖床轉(zhuǎn)速         l50 r／min

在油類的降解過程中，油類成分的復雜性決定了后期降解的速率會相應地減慢，前期和后期降解速率相差很大^[9]。在電鍍除油等類似的工程中，為了實現(xiàn)快速降解和無污染排放，可采用兩段法處理方式(其停留時間有所差別)：第一段，針對油類中易降解的物質(zhì)，停留時間在1 d以內(nèi)；第二段，主要降解難降解的物質(zhì)，停留時間可延長到數(shù)天，從而減少最終的排放量。