[发明专利]一种用于海洋溢油清除的高效处理工艺

说明书

技术领域

本发明提供一种可用于清除海洋溢油的工艺。

背景技术

随着全球对石油产品需求和石油海洋运输的增加，越来越多的海洋溢油事故发生。由于石油对水生生态，尤其是脆弱的沙滩生态系统高度的毒性效应，一旦发生溢油事故，就必须进行及时的溢油清除。目前，处理海洋溢油污染的主要方法有物理法、化学法、生物法和焚烧法。物理法主要包括在溢油水域布设围油栏防止溢油扩散，并组织清污船舶作业采取撇油器等机械回收、吸油毡等吸附材料吸附等一些物理方法将溢油清除。布设围油栏也可以结合焚烧法进行处理。化学处理法主要是向水中喷洒消油剂、集油剂和固化剂等化学药剂，将溢油分散或固体化后再进行处理。生物法主要是利用微生物的降解作用来清除溢油，包括添加营养物质和投加菌种两种方式。

然而，这些溢油清除方法均存在一定的局限性。例如，传统的物理方法可清除海面一定厚度的溢油，但费用较高，经常由于天气和海洋水动力条件的影响而不能很好地发挥作用，而且清除溢油也不够彻底。生物修复法仅适合低浓度的溢油污染环境，但是修复效果受海洋动力条件制约，而且修复周期长，若采用基因工程培育的高效工程菌还可能对生态环境带来潜在威胁。对于吸附法，目前常用的合成有机吸附材料，成本高，吸油后回收处理困难，难以降解，处理不当易造成二次污染；一些天然有机和无机矿物吸油材料来源较广，但吸油率相对较低、操作控制难度较大。焚烧法受天气和海洋水动力条件的影响，并且会造成严重的空气污染。对于化学法，集油剂和固化剂价格昂贵、作用期短，而且仍需辅以机械回收的手段；化学消油剂通常对海洋生物具有一定毒性，对环境有潜在的二次污染。化学消油剂在滨海溢油处理时可有效防止溢油靠岸，在海浪高于1.5m不能使用围油栏和撇油器等机械清除溢油的情况下，该法是一种非常有效的溢油控制和清除处理方法。但是，市面上流通的化学消油剂在在实际处理大规模油膜时，往往存在以下几个问题：(1)针对高黏稠油或者在低温使用时存在乳化率低或无效的弱点；(2)消油剂耗量高，处理成本昂贵，消油剂的用量通常为溢油量的30～40％，在处理粘度小或薄油层时耗量更可达到溢油量的100％。

发明专利ZL201210275058.8公开了“一种高效清除海洋溢油的处理工艺”，包括以下步骤：(1)将取自大沽河入海口处淤泥质沙滩的沉积物风干、过筛，得到粒径不大于35.5μm的颗粒物；(2)进行分选操作，得到分选粒径为6～10μm的颗粒物；(3)将适量的颗粒物与海水混合，配制成200～1000mg/L的颗粒物溶液，装罐储存；(4)根据海水中的溢油量，选择浓度合适的颗粒物溶液，将颗粒物溶液喷淋到溢油表层，通过清污船舶的螺旋桨进行搅拌，直至溢油清除完毕。该方法采用由天然沉积物制成的颗粒物清除海洋溢油，无毒无污染，使用后对原有生态体系的干扰小；对于低浓度溢油也具有很高的清除效率；使用后不需要回收处理，成本低。然而，该方法采用的颗粒物粒径必须为6～10μm，因此，需要通过复杂的分选步骤才能得到粒径符合要求的颗粒物，成本高。此外，上述粒径的颗粒物在近岸沉积物中的含量非常小，一般在0.06％～0.75％之间，难以满足大面积海洋溢油处理的需要。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种高效清除海洋溢油的处理工艺，该工艺简单、处理成本低、清除溢油效率高，具有广阔的应用前景。本工艺适用于海洋溢油二次处理或者是溢油量相对较小的溢油事故。

本发明的技术方案是：一种高效清除海洋溢油的处理工艺，主要包括以下步骤：

(1)将取自黄河入海口处淤泥质沙滩的沉积物风干、过筛，得到粒径不大于38μm的颗粒物，将适量的颗粒物与海水混合，配制成1.0～3.0g/L的颗粒物溶液，装罐储存；

(2)采用清污船喷洒消油剂以及合适浓度的颗粒物溶液到溢油表层，通过搅拌装置使溢油区域保持紊动状态直至溢油清除完毕；所述颗粒物与消油剂的质量比为7.5:1～12.0:1，所述消油剂用量为溢油量的15～20％。

步骤(1)具体操作为：从东营黄河口处淤泥状沙滩潮间带的不同地点取表层沉积物，自然风干七日，期间捡出杂草和石块并不断将泥巴粉碎并摊匀；将干燥沉积物研磨后先过1mm筛去除粗颗粒物，再分别过80目、100目、200目、400目筛子后得到粒径小于38μm的干燥颗粒物备用。颗粒物密度范围2.5～3.0g/cm³、有机质含量范围4～10g/kg，粘土矿物含量为7％～11％。研究选取的四种不同土样，经测定，粒径小于38μm的颗粒物含量在2.07％～9.00％之间。