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水域泄漏油品回收處理技術(shù)

文檔作者：金勁松楊毅文檔來源： 1．中國(guó)石油中國(guó)石油天然氣勘探開發(fā)公司 2．巾國(guó)石油北京油氣調(diào)控中心			點(diǎn) 擊數(shù)：
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化 T 環(huán) 保
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY 201 1年第3 1卷第2期
水域泄漏油品回收處理技術(shù)
金勁松 ，楊毅
(1．中國(guó)石油中國(guó)石油天然氣勘探開發(fā)公司，北京100010；2．巾國(guó)石油北京油氣調(diào)控中心，北京l0o0o7)
[摘要]提出了水域泄漏油品回收技術(shù)的裝備需求，介紹了水域泄漏油品回收處理措施。采用攔油柵來控制漂浮
在水上的油品，將泄漏油品集巾在相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)，并使水面的浮油層加厚，然后使用人工或機(jī)械對(duì)泄漏油品進(jìn)
行回收。對(duì)于水域中的少量泄漏油品，采用吸油材料來進(jìn)行吸附。在油膜較薄，難以用機(jī)械方法回收的情況下，使
用消油劑或周化劑進(jìn)行處理。水域表面的油膜和水中的溶解油，可用生物修復(fù)的方法進(jìn)行降解。
『關(guān)鍵詞]泄漏油品；同油欄；攔油柵；吸油材料；生物修復(fù)
[中圖分類號(hào)]TGI74．1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A [文章編號(hào)]1006—1878(2011)02—0140—04
Study on Reclaiming and Disposal of Leakage Oil in W ater Areas
Jinjinsong ，Yang Yi
(1．China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation，CNPC，Beijing 100010，China；
2 Beijing Oil and Gas Dispatch and Control Center，CNPC，Beijing100010，China)
Abstract：The equipment requirements for reclaiming leakage oil in water areas are put forward and
the treatment measures are introduced．The floating oil on the surface of water can be gathered within fl
relatively small area with a thicker layer by using the Oil boom ．a(chǎn)nd then can be reclaimed by manual
work or mechanical methods．The leakage oil with small quantity in water areas can be adsorbed using
oil—absorptive m ateria1． W hen the oil film is too thin to reclaim by mechanical methods． the Oil
dispersants or curing agents can be used． The oil film and solubilised oil can be degraded by
bioremediation method．
Key words：leakage oil；oil boom ；oil skimmer；oi1一absorp tive material；bioremediation
石油及含石油污水進(jìn)入水體會(huì)對(duì)水體造成不良
影響，當(dāng)水體中石油的質(zhì)量濃度達(dá)0．3～0．5 mg／L
時(shí)，水中便含有石油臭味，不能飲用。而且石油將
漂浮在水面形成一層薄膜，每滴石油存水面上能形
成0．25 m 的油膜，每噸石油可覆蓋5 x 10。m 的
水面。油膜使大氣與水隔絕，當(dāng)油膜厚度大于
0．001 Iilin時(shí)，會(huì)對(duì)水體復(fù)氧產(chǎn)生不利影響，影響水
體的自凈作用。魚蝦長(zhǎng)期生活在含油污水中，其肉
質(zhì)會(huì)含有油味，嚴(yán)重時(shí)魚鰓會(huì)被油膜黏附，影響呼
吸而造成死亡。因此，我國(guó)制訂的GB3838-88《地
面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 、GB3079-97《海水水質(zhì)標(biāo)
準(zhǔn)》 規(guī)定，漁業(yè)水域一、二類水質(zhì)中石油類質(zhì)量濃
度不得超過0．05 mg／L。含油污水不經(jīng)處理直接灌
溉農(nóng)作物，會(huì)破壞土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，堵塞土壤
孔隙，影響土壤透氣性，不利于農(nóng)作物生長(zhǎng)，造成農(nóng)
作物減產(chǎn)，甚至死亡。因此，我國(guó)制訂的GB5084-
92《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 規(guī)定，農(nóng)田灌溉用水中石
油類質(zhì)量濃度不得超過10 mg／L。
石油泄漏不僅造成石油公司的直接經(jīng)濟(jì)損失，
還會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來不可逆轉(zhuǎn)的巨大破壞。目前，
在石油工業(yè)中對(duì)油品泄漏的監(jiān)控、處理成為石油公
司面臨的重大課題之一。
本文提出了水域泄漏油品回收技術(shù)的裝備需求，
介紹了回收處理措施及各種技術(shù)需要考慮的問題。
1 水域泄漏油品回收技術(shù)的裝備需求
水域泄漏油品回收技術(shù)的裝備需要滿足以下
[收稿日期]2010—08—29；[修訂日期]2010—11—16。
[作者簡(jiǎn)介]金勁松(1975一)，男，河北省豐潤(rùn)市人，大學(xué)，
高級(jí)T程師，從事油氣管道丁程建設(shè)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理工作。
電話13527526306，電郵jinjinsong@126．corn。聯(lián)系人：楊
毅，電話15223270867，電郵aoscko@163．corn。
第2期 金勁松等．水域泄漏油品回收處理技術(shù)
條件：(1)適應(yīng)復(fù)雜水文氣象條件下的作業(yè)；(2)考
慮泄漏油品可能飄移到近岸、灘岸處，也應(yīng)配備淺
水和灘岸作業(yè)的設(shè)備；(3)考慮泄漏油品的種類
(包括原油、輕油及燃料油)，應(yīng)配備適宜回收中、
低黏度油的裝置；(4)全面配備泄漏油品回收各階
段所需的攔截、回收、處理、臨時(shí)存儲(chǔ)的設(shè)備及中、
小型船舶；(5)總能力可滿足預(yù)測(cè)泄漏油品量的
需要。
對(duì)于內(nèi)河、湖泊出現(xiàn)的油品泄漏，考慮到河道
眾多、水文氣象條件復(fù)雜，要配備車載應(yīng)急快速反
應(yīng)設(shè)備；同時(shí)考慮到泄漏油品量不大，只需配備中、
小型設(shè)備。
2 水域泄漏油品回收處理措施
治理泄漏油品污染，首先要防止泄漏油品擴(kuò)
散，或在難以攔截的情況下對(duì)泄漏油品進(jìn)行引導(dǎo)，
然后再進(jìn)行處理。泄漏油品應(yīng)急處理措施包括物
理處理、化學(xué)處理和生物處理。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)河流
泄漏油品應(yīng)急多采用綜合處理方案。
2．1 圍油
對(duì)于已經(jīng)污染的水域，采用攔油柵來控制漂浮
在水面上的油品，將泄漏油品集中在相對(duì)較小的區(qū)
域內(nèi)，控制泄漏油品進(jìn)一步擴(kuò)散，降低對(duì)其他水域
污染的可能性，并使水面的浮油層加厚，使漏油的
回收更加容易。此外，對(duì)于環(huán)境敏感區(qū)域，可利用
攔油柵為泄漏油品的流向改道，引導(dǎo)泄漏油品沿預(yù)
期的方向流動(dòng)，避免污染環(huán)境敏感區(qū)域。
攔油柵一般應(yīng)具有如下功能：(1)便于展開、收
復(fù)、清潔和存放；(2)自充氣、自膨脹，不需要充氣
機(jī)、壓縮機(jī)及其他機(jī)械裝置輔助；(3)無易受損部件
和移動(dòng)部件，無易折斷或易纏繞的彈簧；(4)能快速
展開；(5)具有超強(qiáng)的壓縮存儲(chǔ)功能，便于儲(chǔ)存和運(yùn)
輸；(6)易損部件(閥門、環(huán)等)可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修和
替換。
攔油柵由浮體、水上部分、水下部分和壓載等
部分組成。水上部分起圍油的作用；水下部分可防
止浮油從下部漏出；壓載可確保攔油柵直立在水
中；浮體提供浮力，使攔油柵漂浮在水中。攔油柵
在風(fēng)大浪急的情況下使用起來比較困難，效率也不
高，因此一般在港灣內(nèi)使用。
除了上述固體攔油柵，還有用氣體或化學(xué)藥劑
來阻止泄漏油品擴(kuò)散的氣體攔油柵和液體攔油柵。
在水底敷設(shè)氣泡發(fā)生管，通人高壓空氣，氣泡上升
可形成氣體攔油柵。此類攔油柵的氣孑L易被堵塞，
需要定期檢查。這種方法適宜于對(duì)港口和碼頭等
重點(diǎn)區(qū)域的保護(hù)。從飛機(jī)或船上向受污染水域噴
灑化學(xué)藥劑，藥劑人水后能迅速擴(kuò)散，并抑制泄漏
油品的擴(kuò)散，形成液體攔油柵(也稱化學(xué)攔油柵)。
因該類藥劑成本過高，難以在大規(guī)模油品泄漏事故
中使用。
2．2 收油
收油即使用人工或機(jī)械對(duì)泄漏油品進(jìn)行回收。
目前主要采用撇油器進(jìn)行油品回收，同時(shí)配合旋流
器進(jìn)行油水分離，將分離的水排回水域，回收油品。
撇油器的工作原理是利用油和水的密度差，用泵汲
取油水界面上的油，包括抽汲式、吸附式和旋渦式
等。在泄漏油品已被攔油柵聚集起來的相對(duì)平靜
水面上，抽汲式撇油器的工作效率非常高。將撇
油器配以動(dòng)力裝置就組成了浮油回收船。該船可
以直接回收水面的浮油，也可與攔油柵配合使用。
在水面上有垃圾擁堵時(shí)，撇油器的工作效率會(huì)急
劇下降，所以在撇油器入口處需要設(shè)置過濾裝置，
并及時(shí)清除垃圾。水文情況和氣象條件惡劣時(shí)，
撇油器的效率會(huì)明顯下降，故需要在平靜的水域
內(nèi)作業(yè)。
2．3 吸油
對(duì)于水域中的少量泄漏油品，可采用吸附棉、
吸油棉、吸油氈和吸油索等吸油材料或有機(jī)吸附
劑來進(jìn)行吸附。使用吸油材料是最早采用的處理
水上泄漏油品的方法之一。制作吸油材料的原料
有：高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯
等)、無機(jī)材料(如硅藻土、珍珠巖、浮石等)以及纖
維(如稻草、麥桿、木屑、草灰、蘆葦)等。以稻殼制
成的活性炭為原料的吸油劑撤在水面上呈網(wǎng)狀物，1
吸油劑能吸收約6．8 kg原油，且對(duì)環(huán)境無害。采
用特種橡膠材料制成的斂油氈僅重60 ，南船在水
面上拖行，每小時(shí)可回收泄漏油品50 t。一些有機(jī)
吸附劑是由較松散的顆粒構(gòu)成的，被撒到水上時(shí)很
難被聚集起來，所以需要將散狀顆粒裝裹在網(wǎng)中
使用。
在油膜較薄，難以用機(jī)械方法回收或可能發(fā)生
火災(zāi)的情況下，可以向水中噴灑化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)
消油。通過化學(xué)分散作用，將水中泄漏油品分散成
極微小的油滴的化學(xué)藥劑稱為分散劑或消油劑。
使油滴聚集、油膜增厚、便于機(jī)械回收的藥劑稱為
集油劑，也稱為液體(化學(xué))攔油柵。使原油凝同成
膠狀油團(tuán)漂浮于水面，然后用拖網(wǎng)回收的藥劑稱為
同化劑，也稱為凝油劑。
化 T 環(huán) 保
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY 201 1年第3l卷
消油劑由主劑和溶劑組成，主劑為非離子型表
面活性劑，溶劑為石油系碳?xì)浠衔铩Ｓ糜谂渲葡?
油劑的表面活性劑具有如下特性：對(duì)泄漏油品分散
性好；生物可降解性強(qiáng)，毒性低；與溶劑的相溶性
好，低溫時(shí)不凝固析出；價(jià)格低廉。因芳香烴溶劑
有毒，目前已不采用，而采用脂肪烴溶劑。這類消
油劑稱為烴類消油劑，也稱為普通型消油劑。消油
劑一般在無法進(jìn)行機(jī)械回收、且使片】消油劑能減少
對(duì)環(huán)境危害的情況下才可使用。當(dāng)存在火災(zāi)或爆
炸危險(xiǎn)，使生命財(cái)產(chǎn)受到重大威脅時(shí)，消油劑的用
量才不受限制。消油劑只能分散黏度不大于60
1Tim ／s的油品。泄漏油品進(jìn)入水域后，風(fēng)化作用會(huì)
逐漸使其黏度增加，造成消油劑的效能下降。因
此，使用消油劑應(yīng)在油品泄漏的初期(一般在2 d之
內(nèi))，否則消油劑很可能失效。使用消油劑時(shí)還應(yīng)
考慮到油品泄漏水域的氣象條件、水文條件、泄漏
油品的狀態(tài)、油膜類型、乳化情況、油膜厚度等。此
外，由于消油劑對(duì)不同油品的分散效果不一樣，應(yīng)
立即鑒定和確認(rèn)泄漏油品的種類，采用合適的消油
劑。使用消油劑時(shí)，應(yīng)對(duì)泄漏油品的量有準(zhǔn)確估
計(jì)，以確定消油劑投加量，同時(shí)也應(yīng)考慮泄漏油品
的漂移動(dòng)向，以便正確噴灑。
固化劑是在分散劑之后發(fā)展起來的，可與石
油反應(yīng)形成如同橡膠樣的固體物 當(dāng)油品泄漏不
太嚴(yán)重時(shí)，可以手工拋灑固化劑；當(dāng)油品泄漏較為
嚴(yán)重時(shí)，可使用高壓水流幫助固化劑和油品混合，
然后使用網(wǎng)、抽油裝置或撇油器從水中撈取凝同
物。固化劑的用量通常很大，一般是泄漏油品體
積的3倍。其優(yōu)點(diǎn)是毒性低，泄漏油品可回收，不
受氣象條件和水文條件影響，能有效防止油品擴(kuò)
散，提高攔油柵和回收裝置的使用效率。目前常
見的固化劑有山梨糖醇類、氨基酸衍生物類、高分
子聚合物類、蠟類、天然酯類、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)衍牛
物類等。
2．4 生物修復(fù)
采用物理方法很難去除水域表面的油膜和水
中的溶解油；采用化學(xué)方法會(huì)造成二次污染。水
域微生物具有數(shù)量大、種類多、特異性和適應(yīng)性
強(qiáng)、分布廣、世代時(shí)間短、比表面積大等特點(diǎn)，用生
物來清除水域表面的油膜和水中的溶解油，在石
油污染環(huán)境恢復(fù)處理中發(fā)揮著越來越重要的作
用，具有物理、化學(xué)方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。利用生
物尤其是微生物催化降解環(huán)境污染物，減少或最
終消除環(huán)境污染的過程也稱為生物修復(fù)。從20
世紀(jì)70年代起，國(guó)外就開始了生物修復(fù)水域泄漏
油品污染的研究，目前已進(jìn)入實(shí)用研究階段。生
物修復(fù)水域泄漏油品污染主要有兩種方法：(1)生
物強(qiáng)化法 -6，即向油品泄漏區(qū)域投放具有高效
降解能力的微生物。這些被接種的微生物常被稱
為“先鋒微生物”，它們能夠催化受限的生物降解
過程，可以從土著微生物中富集，也可以從其他區(qū)
域中分離出，還可以使用基因工程菌。該技術(shù)的
關(guān)鍵是篩選出高效降解泄漏油品的生物突變體；
(2)生物刺激法 ，即改變環(huán)境因素以促進(jìn)微生物
的代謝能力。泄漏油品中含有微生物能利用的大
量碳源，水域上的風(fēng)浪足以提供所需要的O，，因而
N、P往往成為限制因素。
2．5 其他泄漏油品應(yīng)急處理措施
在某些緊急情況下，在很難采取合適措施而
泄漏油品有可能造成更大環(huán)境危害的情況下，就
地燃燒是最有效的補(bǔ)救措施。它的優(yōu)點(diǎn)是快速減
少泄漏油品的體積，缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生大量未完全
燃燒的顆粒物，包括CO 和CO，而且燃燒殘留物
也很難清除。另外燃燒殘留物可能沉入水底，嚴(yán)
重污染河床，回收更加困難。實(shí)施燃燒前，要綜合
考慮各種因素，包括風(fēng)速、風(fēng)向、水流向、距人口居
住區(qū)的距離等，并嚴(yán)密監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的變化，對(duì)燃
燒可能引起的周圍物品的著火危險(xiǎn)要特別注意，
對(duì)附近的樹木、船塢及其他設(shè)備要進(jìn)行檢查，特別
對(duì)順風(fēng)煙霧更要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止煙霧和燃油移動(dòng)
造成大火。
3 水域泄漏油品回收技術(shù)需要考慮的
其他問題
3．1 泄漏油品的漂移方向
正確判斷泄漏油品的漂移方向?qū)π孤队推返?
回收處理具有重要的意義。泄漏油品的擴(kuò)散速度
與水流速度密切相關(guān)，所以油品泄漏應(yīng)急處理的關(guān)
鍵是將急流區(qū)的泄漏油品迅速導(dǎo)引至弱流區(qū)，并采
用收油機(jī)械回收，將污染損失減少到最小。
泄漏油品的漂移速度主要取決于水流速度和
風(fēng)速。泄漏油品可獲得一個(gè)和水流速度相同的漂
移速度以及一個(gè)風(fēng)速的3．0％ ～3．5％ 的漂移速度，
泄漏油品的漂移速度就是二者的矢量和。
在河流上設(shè)置攔油柵，使攔油柵與水流方向成
一定的夾角以減小泄漏油品的漂移速度，并向下游
低水流速度的岸邊疏導(dǎo)。攔油柵放置的角度和長(zhǎng)
度與水流速度的關(guān)系見表1。
第2期 金勁松等．水域泄漏油品回收處理技術(shù)
表1 攔油柵放置的角度和長(zhǎng)度與水流速度的關(guān)系
3．2 泄漏油品回收處理的數(shù)據(jù)記錄
在泄漏油品回收過程中，要及時(shí)記錄有關(guān)泄漏
時(shí)間、泄漏量、泄漏區(qū)域、處理方法等數(shù)據(jù)，為后續(xù)
的水體污染治理工作提供可靠的數(shù)據(jù)。
3．3 泄漏油品回收處理的注意事項(xiàng)
在泄漏油品回收處理的過程中，應(yīng)遵守有關(guān)安
全規(guī)范，如電氣設(shè)備采用防爆電機(jī)、采用防爆工具
(如銅或鋁制工具)、搶險(xiǎn)人員穿戴防靜電服裝等。
4 結(jié)語(yǔ)
水域泄露油品回收處理技術(shù)的研究開發(fā)具有
重要意義?？刹捎脭r油柵來控制漂浮在水上的油
品，將泄漏油品集中在相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)，并使水
面的浮油層加厚，然后使用人工或機(jī)械對(duì)泄漏油品
進(jìn)行回收。對(duì)于水域中的少量泄漏油品，可采用吸
附棉、吸油棉、吸油氈和吸油索等吸油材料來進(jìn)行
吸附。在油膜較薄，難以用機(jī)械方法回收的情況
下，可使用消油劑或固化劑進(jìn)行處理。水域表面的
油膜和水中的溶解油可用生物修復(fù)的方法進(jìn)行
降解。
參考文獻(xiàn)
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境學(xué)院，2006．
(編輯祖國(guó)紅)
· 專利文摘·
一種利用超導(dǎo)高梯度磁場(chǎng)的
轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水處理方法
該發(fā)明提供了一種利用超導(dǎo)高梯度磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)
爐濁環(huán)水處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)和難處理工業(yè)廢
水處理領(lǐng)域。特征是在超導(dǎo)高梯度磁場(chǎng)下，用斜板
沉淀池和高梯度處理器處理轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水。超導(dǎo)高
梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)磁化、強(qiáng)吸附作用，可以吸附廢水中
的強(qiáng)磁性氧化鐵物質(zhì)，對(duì)弱磁性甚至無磁性的物
質(zhì)，如氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂等，也可以吸附，處
理后廢水的懸浮顆粒質(zhì)量濃度從1 216 mg／L降到
5 mg／L，濁度由2 837．50 NTU降到22．25 NTu，都
達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，超導(dǎo)高梯度磁場(chǎng)吸附
可以吸附粒徑在100 nm 以下的小顆粒物質(zhì)，廢水中
粒子的平均粒徑由6．431 Ixm降到1．272 Ixm。該
技術(shù)運(yùn)行成本低，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，節(jié)能降耗。／
CN101935129A ，2011—01—05
一種組合絮凝劑預(yù)處理堿性對(duì)
苯二甲酸廢水的方法
該發(fā)明涉及一種堿性對(duì)苯二甲酸(PTA)廢水
預(yù)處理方法，尤其涉及一種組合絮凝劑預(yù)處理高濃
度PTA廢水的方法。其步驟依次為：在45℃ 左右
的PTA廢水中加入助凝劑，碳酸鈣加入量占處理廢
水質(zhì)量的0．07％ ～0．12％ ；然后將PTA廢水用酸調(diào)
節(jié)至pH為3．0～3．5；加入絮凝劑聚丙烯酰胺，其加
入量占所處理廢水質(zhì)量的0．001％o～0．003％o；攪拌
后重力沉降，停留時(shí)問為0．5～1．5 h。該方法具有
處理成本低、沉降速率快、沉降層密實(shí)、可回收大量
的苯二甲酸(TA)固體、操作條件簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。／
CN 101941769A ．201 1—01—12
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