泡沫分离是一种绿色界面吸附分离技术,适用于水溶液中低浓度表面活性物质的浓缩分离。目前,几乎所有的研究都是针对泡沫稳定体系展开,而对于弱泡沫体系的分离机理及工艺优化却鲜有报道。本文研究了不同种类的弱泡沫体系的表面活性物质和其泡沫分离性能的变化,并开发了高效分离工艺。首先,以表面活性强的SDS为待分离物质,对浓度为0.05 g/L的SDS水溶液进行了泡沫分离,研究了液相高度和垂直筛板构件对SDS界面吸附的影响,并开发了三级连续泡沫分离SDS工艺。在最佳操作条件下,SDS总的富集比和回收率分别为5.0和65.8%。随后,以表面活性较强的大豆乳清蛋白为待分离物质,对浓度为0.10 g/L的大豆乳清蛋白水溶液进行了泡沫分离,采用了批式泡沫分离模式,研究了梯度递增气体体积流率对大豆乳清蛋白泡沫分离的影响。在最佳操作条件下,大豆乳清蛋白的富集比和回收率分别为21.5和81.2%。最后,以表面活性最弱的酪蛋白为待分离物质,对浓度为0.10 g/L的酪蛋白水溶液进行了泡沫分离,研究了分布器孔径和pH对溶液起泡性和泡沫稳定性的影响,开发了泡沫分离与等电点沉淀耦合工艺。在最佳操作条件下,酪蛋白的富集比和回收率分别为12.1和91.7%。在泡沫分离过程中,操作条件的改变和新工艺的开发能实现对弱泡沫体系中表面活性物质的高效分离。本文旨在为弱泡沫体系中表面活性物质的泡沫分离提供方法和思路,促进泡沫分离的工业化应用。