(1)生物破乳劑破乳
①w／o乳狀液的細菌代謝產物破乳 污泥諾卡氏菌ATCC27808(Nocardia amarae ATCC 27808)、嗜石油棒桿菌ATCC21404(Corynebacterium petrophilum ATCC 21404)和橙色紅球菌ATCC 25938(Rhodococcus aurantiacus ATCC 25938)，這三種細菌都能使乳狀液破乳，但其破乳能力與以下諸多因素有關，如細菌生長的培養(yǎng)基，細菌的菌齡，pH值等。為了全面評價這些細菌代謝產物作為破乳劑的實際應用，考察了它們使油田的W／O乳狀液破乳的情況。在實驗中，選用了井口焦油乳狀液實驗細菌的破乳作用。
a.污泥諾卡氏菌(Nocardia amarae) 對處于生長早期(1～9天)的污泥諾卡氏菌細胞及培養(yǎng)液的破乳能力進行了實驗。在穩(wěn)定生長期，破乳活性會隨菌齡長而變小。培養(yǎng)過細菌的培養(yǎng)液也有破乳活性，但不能達到細菌細胞破乳的程度。這種培養(yǎng)液能將試驗溶液上層液的含水量降至45％，而細菌細胞本身可將其降至低于5％。
b.嗜石油棒桿菌(Corynebacterium petrophilMm) 嗜石油棒桿菌在指數生長期(1～3天)也顯示出高的破乳能力。穩(wěn)定生長期開始，細胞則將失去活性。不管培養(yǎng)期如何，培養(yǎng)過該菌的培養(yǎng)液沒有破乳能力。
c.橙色紅球菌(Rhodococcus aurantiacus) 考察橙色紅球菌細胞的生長情況和破乳能力后發(fā)現(xiàn)，其細胞具有破乳能力，菌齡長(10天)，破乳能力亦強。培養(yǎng)過該菌的培養(yǎng)液也有破乳能力，但隨培養(yǎng)期增長，其破乳能力逐漸喪失。
油田乳狀液的不同在于其產地、油田的形成過程，所含乳化劑以及總組成中烴類成分不同，因此，必須對從不同油田，不同來源得到的油田乳狀液進行實驗。收到試樣后，先測定基本參數，如含水量，黏土含量，密度及傾點。
生物破乳劑的破乳能力取決于以下因素：
a.細胞濃度從實驗結果可以看出，破乳速度與細胞濃度有關。用培養(yǎng)1天的污泥諾卡氏菌和培養(yǎng)1天的嗜油棒桿菌細胞，可使完全破乳所需要的接觸時間縮短到l2h以下。
b.接觸時間 上述許多乳狀液樣品都用嗜石油棒桿菌細胞對之進行破乳試驗。顯然，破乳速度與接觸時間之間存在某種函數關系。
c.含水量為了了解在破乳速率和不同w／o油田乳狀液問是否有某種聯(lián)系，結合它們的物理參數進行比較。以每種乳狀液的含水量％對破乳速率作圖則可以看到對應關系。乳狀液中含水量越大，破乳越容易。
d.黏土含量w／o油田乳狀液中，黏土含量(％)和破乳速率之間呈線性關系。乳狀液中黏土含量越少，破乳越迅速。通常，樣品中含水量越大，黏土含量就越少，則該乳狀液破乳越快。
e.乳狀液密度 乳狀液密度與破乳速率之間也存在某種關系。f.菌種對破乳能力的影響 油田乳狀液都用嗜石油棒桿菌(Corynebacterium petrophilum)作生物破乳劑進行破乳試驗。從對各種乳狀液的實驗結果可知，它是上述生物破乳劑中最好的。比較嗜石油棒桿菌和污泥諾卡氏菌對w／o油田乳狀液破乳的情況，兩者的破乳能力接近，但嗜石油棒桿菌更好些。
在使油田w／o乳狀液破乳上，生物破乳劑和化學合成破乳劑會有競爭，價格及生產規(guī)模(大量產品供工業(yè)EOR應用)是關鍵性、決定性的問題。只有當生物破乳劑的價格和質量都被認可時，才可能供應大批量產品。用價廉和可能是“廢棄”的基質來生產生物破乳劑，會明顯降低其總成本。細菌也可循環(huán)并重復使用，這是一項降低成本的措施，而化學合成破乳劑是不能被重復使用的。細菌重復使用不會使破乳活性大幅度下降，只會有少許變化。
總之，可以明確，不僅對簡單的w／o乳狀液，而且對非常復雜的油田乳狀液，特殊的細菌及其代謝生成的生物表面活性劑，都是優(yōu)良的生物破乳劑。這一發(fā)現(xiàn)非常重要，因為不管對與石油有關的w／o乳狀液，還是對其他工業(yè)w／o乳狀液，都迫切需要開展研究，以了解微生物代謝產物在破乳方面的應用前景。
②o／w乳狀液的生物表面活性劑破乳 用熱水抽提焦油砂時，會產生大量o／w乳狀液。廢水排入下腳池內待處理，其中含有被乳化的油以及重金屬(Ti、Zn、Fe及Si等)，它們會對環(huán)境造成很大的污染。
曾用于w／o乳狀液破乳的細菌，也用來試驗對o／w油田乳狀液破乳的效果。實驗表明，在0／w乳狀液用細菌代謝產物破乳時，破乳能力取決于以下幾個因素：
a.微生物培養(yǎng)物 與使w／o乳狀液破乳的情況不同，O／W乳狀液用老齡細胞破乳。菌齡短的細胞對0／W乳狀液有一定破乳活性，但老齡細胞(12～19天)可呈現(xiàn)最大的破乳活性。對上述三種菌生長的不同階段取出的液體培養(yǎng)基，對0／w乳狀液都沒有明顯的破乳活性。加入0／w乳狀液的細菌細胞的量多，則破乳效果較好。
b.與絮凝劑配合使用 若將細菌與絮凝劑配合使用，且總濃度不變，則能從上層液中除去大約60％的油。其效果比線性加和者好。可將細菌破乳劑與商品絮凝劑在工業(yè)上配合使用。
c.生長條件 為了尋求細菌生物破乳劑的廉價生產方法，可檢驗細菌能否在被試驗的乳狀液中生長，并同時使其破乳。
將以上三種細菌，加入到o／w乳狀液中。這些細菌在用下述四種不同方法處理過的乳狀液中生長l2天，以使其達到指數生長期：
(a)乳狀液經高壓滅菌處理；
(b)用酵母膏強化乳狀液的營養(yǎng)成分，然后高壓滅菌；
(c)乳狀液不作任何預處理，直接作用；
(d)用酵母膏強化乳狀液，但不高壓滅菌。
圖1細菌在O／W乳狀液中破乳試驗結果
1-高壓滅菌處理；2-用酵母膏強化營養(yǎng)成分，然后高壓滅菌I
3-不作任何處理;4-用酵母膏強化營養(yǎng)成分
從圖1可見，所有三種細菌都能在乳狀液中生長，并有破乳作用。與未經高壓滅菌的乳狀液相比，所有經高壓滅菌的乳狀液細菌，生長速度都很低。加入酵母膏有利于細菌生長。對乳狀液作高壓滅菌處理會破壞有助于細菌生長的物質。
嗜石油棒桿菌可以認為是最好的破乳劑，在上述四種不同條件下，都表現(xiàn)出大的破乳活性。如果讓嗜石油棒桿菌在不作預處理的乳狀液中生長，12天內可使乳狀液上層液達90％破乳。
(2)關于細菌生物表面活性劑破乳劑若干結論
①提高細菌破乳劑的競爭能力 不論對w／o乳狀液還是對0／w乳狀液，微生物生物表面活性劑破乳劑，至少必須在價格上能與現(xiàn)有化學合成破乳劑相抗衡，才可能被石油工業(yè)所接受。生物工程研究應致力于改善一般微生物的競爭性，尤其是微生物破乳劑的經濟競爭性，通常可以用以下方法使其實現(xiàn)最佳經濟效果：
a.通過選種或遺傳工程選出高度專一的微生物，以生產所需產品，達到預期破乳功能。
b.研制造價和運行費用都低廉的生物工程設備。
C.使微生物能用當地提供的最便宜的和最適宜的原料以提供生長之需。
②結論無論對w／o還是0／w油田乳狀液，細菌細胞使油田乳狀液破乳的作用可歸納出以下幾點結論：
a.三種試驗的細菌，污泥諾卡氏菌、嗜石油棒桿菌以及橙色紅球菌均具有使復雜的0／w及w／o石油乳狀液破乳的能力。
b.污泥諾卡氏菌和嗜石油棒桿菌均能使W／O乳狀液破乳，破乳半衰期tl／2取決于乳狀液的含水量和黏土含量。
c.通常，w／o乳狀液中含水量越多，含黏土量越少，則破乳速度越快。
d.攪拌并不會使對W／O乳狀液的破乳作用得以加強。
e.與某些商品破乳劑相比，嗜石油棒桿菌(Corynebacteriumpetrophilnm)使w／o乳狀液破乳的能力達到甚至超過前者。
f.污泥諾卡氏菌能使o／w乳狀液破乳，其破乳能力隨被試驗的0／W乳狀液而異。
g.培養(yǎng)過試驗茵的培養(yǎng)液無破乳能力。
h.試驗的三種細菌能在0／W乳狀液中生長，同時使乳狀液破乳。破SLfi邑力隨菌種而異。
