第七讲船舶海上溢油处理技术分解.ppt

第七讲 船舶海上溢油处理技术 尽管有了严格的法规和先进的技术设备，人们的防污染意识也在不断提高，但是突发性的溢油事故还是时有发生。事故发生后，能否准确预测溢油的动态，能否迅速而有效地进行应急处理，对控制污染、减少污染损失起关键性作用。 一、船舶溢油在海上的变化 海洋对石油等污染物有一定的自净化能力。经过一段时间的物理、化学变化后，海面溢油会自然消失。如图9-1所示。 1、漂移：溢油在海面上的平行运动。它受风、流、海况的影响。 按风速3%、 海流100%矢量相加的速度和方向漂移，如图9-2所示。 2、扩散：溢油受重力、表面张力、惯性力和粘滞力的影响，迅速在海面扩散，形成油膜。据试验，1立方米中东原油溢入海洋10分钟后，扩散成直径48m，厚0．5mm的圆斑形油膜，100分钟后， 扩散为100m厚 0．１mm的圆 斑油膜。 3、风化：石油溢散到海面后，其组分和性质随时间变化，最后从海面消失的过程。包括蒸发、溶解、乳化、分散、沉降、光氧化和生物降解等过程。 1）蒸发过程：轻组分挥发进入大气。受气温、风浪等影响。煤油和汽油等成品油溢出后，在数小时内能完全蒸发，重原油和燃料油只有少量蒸发，且蒸发后的残油密度和粘度都将增大，影响其它状态变化及消除技术的选择。 2）分散过程：溢油形成小的油滴进入水体的过程。可使用溢 油用表，根据海况和油种查出溢油的分散数量。 3）溶解：相对于蒸发量，溶解量要小得多（蒸发速度比溶解速度快10~1000倍），但溶于海水的大多是有毒的芳香 烃，对环境危害很大。 4）乳化：溢油在海面由于海流、潮汐、风浪等的搅动，形成水包油或油包水两种形式的乳化液。通常是形成油包水 的“巧克力奶油冻”粘液，最终形成沥青。 5）沉降：溢油附着在悬浮颗粒或自身絮凝沉入海底的过程。沉入海底的石油当温度升高或在海流、海浪作用下，还可能重新悬浮于海面。 6）光氧化过程：溢油在太阳光下，经历氧化、磁化、水解并产生氧化物的降解过程。它对溢油的溶解、乳化过程影响很大，并且使油对生物的毒性增加。 7）生物降解：海水中的海洋细菌如霉菌和酵母菌等吞食石油的过程。生物降解是海上石油的最终归宿。影响生物降解的主要因素是温度、氧及养料尤其是氮氧化合物等。 海面溢油的风化过程如图9-1所示。 二、海上溢油处理设备及材料 海上溢油的应急处理：首先应该防止石油继续溢漏；然后要抑制溢出石油的扩散；再采取适当措施将溢油回收；在不可能回收的情况下，则应采取果断措施将溢油消除。 海上溢油处理设备、材料和方法：围油栏、集油器、油回收船、吸油材料、凝油剂、分散剂、现场焚烧、微生物降解、沉降处理。 影响海上溢油处理的因素：溢油的种类、溢油的数量、海况。 (一)、围油栏 围油栏的作用：将溢油围堵在一定范围，同时将水面薄油层收集、集中到一点，便于人力或机械回收。 围油栏分类：机械（固体）围油栏、化学（液体）围油栏、物理（气体）围油栏、吸油围油栏。 1、机械（固体）围油栏 基本构造：浮体、裙体、配重、其他附件。 连接方式：图9-7 滞油条件：风—10~17m/s、浪—1.5~3m、流—1~1.5m/s 。实例。 2、化学（气体）围油栏 集油剂的扩散压比溢油大，可以抑制油的扩散，起到围油的目的。 3、物理（气体）围油栏 也称气幕围油栏。常用于嵌入式油码头、河口等地。 4、吸油围油栏 亲油性吸附材料制成的管网，起挡油和吸油作用。用于较薄油层。 围油栏的铺设方法：图9-25 （二）集油器 根据回收能力分为： 小型集油器---＜10t/h 中型集油器--- 10~200t/h 大型集油器--- ＞200t/h 根据回收原理分为： 1、吸附式集油器 吸附带式；吸油绳式。 2、滚筒式集油器 工作原理；实例。 3、转盘式集油器：图9-32 4、真空吸引式集油器：图9-33 5、导入式集油器 倾斜板式；堰式；螺旋输送式。 6、离心式集油器 旋涡式；水力涡轮式。 7、网式集油器 机械旋转笼式；拉网式。 （三）油回收船 按船体类型分：单体船和双体船两种。 按船体尺寸分：小型船、中型船和大型船。 性能比较：表9-16 （四） 吸油材料 特点：亲油疏水、内部孔隙多、比重小能浮在水面。有无机材料、天然有机材料和人造高分子材料。 处理过程：投入 收集 搬运 油回收 再利用