（環(huán)境工程專業(yè)論文）pcm復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究.pdf

工程碩士學(xué)位論文 摘要 油類是人類重要的必需品 也是最重要的能源和工業(yè)原料 特別是石油有工 業(yè)血液之稱 油類及其制品不僅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人類日常生活中被廣泛 應(yīng)用 而且也是海軍艦船的主要?jiǎng)恿υ?隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和我國(guó)海軍的 強(qiáng)大 石油的用量越來(lái)越多 相應(yīng)油類污染物產(chǎn)生量越來(lái)越大 海軍艦船油污水 已成為軍港水體的主要污染源之一 因此 治理軍港油類污染也成為海軍治理軍 港環(huán)境主要任務(wù)之一 p c m 復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研 究就是出于此目的 本文比較詳細(xì)的論述了海洋及其軍港水體油污染的來(lái)源 石油的存在形式和 油污染的危害 特別介紹了湛江軍港油類污染來(lái)源及其治理現(xiàn)狀 并針對(duì)舊式油 污水處理系統(tǒng)找到了不足之處 從而提出了艦船油污水處理新工藝及其研制復(fù)合 絮凝劑和吸附過(guò)濾材料的技術(shù)途徑 本文重點(diǎn)討論p c m 復(fù)合絮凝劑的研制過(guò)程 絮凝劑原料的篩選 p c m 系列復(fù)合 絮凝劑的制備及其基本性能的比較 特別對(duì)p c m 系列復(fù)合絮凝劑在混凝過(guò)程中 沉降不同時(shí)間的混凝效果 不同溫度油污水中的混凝效果 對(duì)各類污水的混凝效 果都進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比試驗(yàn) 從而從5 種p c m 復(fù)合絮凝劑中選出了p c m 一2 復(fù)合絮凝 劑 并對(duì)其不同用量進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn) 最后確定p c m 一2 在處理油污水時(shí)最佳用量 同時(shí) 對(duì)p c m 復(fù)合絮凝劑研制中的混凝工藝條件控制及其機(jī)理進(jìn)行了較詳細(xì)的討 論 找出了處理艦船油污水的最佳攪拌強(qiáng)度 時(shí)間 混凝溫度 p h 及其用量的控 制條件 本文還著重對(duì)艦船油污水處理工藝的流程設(shè)計(jì)及其處理單元功能作了詳細(xì)介 紹 并對(duì)處理工藝中采用的重力沉降 混凝沉淀 物理吸附方法及其除油機(jī)理結(jié) 合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了論述 對(duì)x j m 吸附材料性能及其在油污水三級(jí)處理中的作 用也進(jìn)行了評(píng)價(jià) 對(duì)艦船油污水處理工藝的處理效果及其技術(shù)水平進(jìn)行了相應(yīng)的 分析 最后還介紹了研制的p c 肛2 復(fù)合絮凝劑和x j m 吸附材料的應(yīng)用前景及其綜 合效益進(jìn)行了分析 關(guān)鍵詞 軍港 復(fù)合絮凝劑 吸附材料 油污水處理 a b s t r a c t t h eo i l sa r em a n k i n d si m p o r t a n tn e c e s s i t i e s a n dm o s ti m p o r t a n te n e r g ya n d i n d u s t r i a lr a wm a t e r i a l st o o e s p e c i a l l yt h ep e t r o l e u mi sk n o w na si n d u s t r yb l o o d o i l s a n dp r o d u c t sh a v ea p p l i e de x t e n s i v e l ya m o n gn o to n l ye a c hf i e l do fn a t i o n a le c o n o m y m a dm a n k i n dd a i l yl i f e b u ta l s ot h em a i nm o t i v ef o r c es o l a c eo ft h en a v a lv e s s e l w i t l l t h er a p i dd e v e l o p m e n to fn a t i o n a le c o n o m ya n dp o w e ro ft h en a v yo f0 1 1 1 c o u n t r y t h e c o n s u m p t i o no ft h ep e t r o l e u mi sg e t t i n gm o r ea n dm o r e c o r r e s p o n d i n go i l sp o l l u t a n ti s p r o d u c e dh e a v i l y n a v a lv e s s e lo i l yw a t e rh a v eb e c o m ep r i m a r yp o l l u t i o ns o u r c e so f w a t e rb o a yo fn a v a lp o r t s o m a n a g i n gt h eo i l sp o l l u t i o no fn a v a lp o r tb e c o m e so n eo f t h em a i nt a s k so fm a n a g i n ge n v i r o n m e n to fn a v a lp o r t t h er e s e a c ho ft h ep c m c o m p o u n d sf l o c c u l a n ta n ds t u d yo nn a v a lv e s s e lo i is e w a g ed i s p o s a lc r a f ti nt h en a v a l p o r ta r eo nt h i sp u r p o s e t h i st e x te x p l a i n e dd e t a i l e d l y 血es o u r c eo f p o l l u t i o no f n a v a lp o r tw a t e r e x i s t e n c e f o r mo ft h ep e t r o l e u ma n dd a n g e ro fo i l p o l l u t i o no fn a v a lp o r tw a t e r e s p e c i a l l y i n t r o d u c e dt h es o u r c eo fn a v a lp o r to i l sp o l l u t i o ni nz h a n j i a n ga n dt h ec u r r e n t m a n a g e m e n ts i t u a t i o n a n dh a sf o u n dt h ew e a kp o i n tt ot h eo l d f a s h i o n e ds e w a g e d i s p o s a ls y s t e m t h u sp u tf o r w a r dn a v a lv e s s e lo i ls e w a g ed i s p o s a ln e wc r a f ta n dt h e w a y o fs t u d y i n gc o m p o u n df l o c c u l a n ta n df i l t e rt e c h n o l o g i c a lm a t e r i a l t h i st e x td i s c u s s e st h er e s e a c hc o u r s eo f t h ep c mc o m p o u n d sf l o c c u l a n t e l e c t i n g o fr a wm a t e r i a l s p c mf l o c c u l a n tp r e p a r a t i o na n dc o m p a r i s o no fb a s i cp e r f o r m a n c eo f f l o e c u l a n t e s p e c i a l l yi tc o n g e a lr e s u l to ft h ep c ms e r i e si nd e t a i lc o m p a r i n gw i t ht h e t e s tf r o mt h ec o n g e a lr e s u l tf r o md i f f e r e n tt i m ei nt h ec o u r s eo f m i x i n g f r o md i f f e r e n t t e m p e r a t u r eo ft h eo i l yw a t e r f r o ma l lk i n d so fm i xs e w a g e t h u sp c m 2c o m p o u n d f l o c e u l a n ti se l e c t e df r o m5p c mf l o c c u l a n t t h ee x p e r i m e n t so f c o m p a r i n gi t sd i f f e r e n t c o n s u m p t i o nh a v eb e e nd o n et oc o n f i r mt h eb e s tc o n s t m a p t i o no f p c m 2w h i l ed e m i n g w i t ht h eo i l yw a t e rf i n a l l y m e a n w h i l e i td i s c u s s e si n d e t a i lt h ec o n t r o la n dt h e m e c h a n i s mo fc o n g e a lp r o c e s sc o n d i t i o n s t h ec o n t r 0 1c o n d i t i o n sh a v eb e e nf o u n do u t w h i c hi n c l u d eb e s tm i x i n gi n t e n s i t y t i m et od e a lw i t ht h eo i l yw a t e ro f t h en a v a lv e s s e l t h ec o n g e a l st e m p e r a t u r e p ha n dc o n s u m p t i o n t l l i st e x ti n t r o d u c e sd e t a i l e dt h ed e s i g na n dt h ef u n c t i o no fn a v a lv e s s e lo i ls e w a g e d i s p o s a lc r a f t i ti n t r o d u c e sg r a v i t ys u b s i d e c o n g e a lp r e c i p i t a t e p h y s i c a la b s o r p t i o n m e t h o dm a dd e g r e a s eo i lm e c h a n i s mw h i c hi su s e di nt h es i t u a t i o na c t u a l l y i ti n t r o d u c e s t h ea b s o r b e dm a t e r i a lp e r f o r m a n c eo fx j ma n dt h et e r t i a r yf u n c t i o nw h i l ed e a l i n g i m o i l yw a t e r i tc a r r i e so nc o r r e s p o n d i n ga n a l y s i st ot r e a t m e n tr e s u l ta n de n g i n e e r i n gl e v e l o f t h eo i ls e w a g ed i s p o s a lc r a f to f t h en a v a lv e s s e l f i n a l l yi ti n t r o d u c e st h ep r o s p e c to f p c m 2c o m p o u n df l o c c u l a n ta n dx j ma b s o r ba p p l i c a t i o na n di t sc o m p r e h e n s i v e b e n e f i ta l s o k e yw o r d n a v a lp o r t c o m p l e xf l o c c u l a n t a b s o r bm a t e r i a l s o i ls e w a g ed i s p o s a l 湖南大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取 得的研究成果 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何其 他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè) 人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果 由本人承擔(dān) 作者簽名 盼嗡 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 同意學(xué) 校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電予版 允許淪文被查 閱和借閱 本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān) 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位 淪文 本學(xué)位論文屬于 1 保密口 在年解密后適用本授權(quán)書(shū) 2 不保密團(tuán) 請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打 作者簽名 謗巧 日期 r 年 臚日 導(dǎo)師簽名 多互夕移歷乏 日期 年月 日 第1 章軍港油類污染來(lái)源及其治理現(xiàn)狀 1 1 水體油污染來(lái)源 1 1 1 海洋水體及其污染物 全球最大的水體是海洋 海洋總面積為3 6 億k m 2 占全球總面積的7 1 全 球水體總儲(chǔ)量為1 3 8 6 1 0 9 億i n 3 其中海水占9 7 淡水湖占o(jì) 0 0 9 咸水湖和 內(nèi)海占0 0 0 8 江河占o(jì) 0 0 0 1 地下水占0 6 2 冰河和極地冰帽占2 5 海 洋是人類巨大的資源寶庫(kù) 除了含有約1 3 4 1 0 9 億m 3 的淡水資源外 還含有大量 的礦物和生物資源 如含有4 億億t 食鹽 o 2 1 億億t 鎂鹽 o 1 2 億億t 鉀鹽 2 0 0 萬(wàn)億t 重水 1 0 0 萬(wàn)億t 溴 0 2 5 萬(wàn)億t 鋰 o 0 3 億t 碘 4 5 億t 鈾 海底石油儲(chǔ) 量有1 3 5 0 億t 以上 目前海洋石油年產(chǎn)量已逾l o 億t 占世界總產(chǎn)量的3 0 以上 天然氣年產(chǎn)量達(dá)4 8 0 0 多億m 3 占世界總產(chǎn)量的2 1 1 9 9 8 年海洋產(chǎn)業(yè)值已超過(guò) 1 0 0 0 0 億美元 開(kāi)發(fā)利用海洋資源是解決人類當(dāng)前面臨的 人口 資源 環(huán)境 三大問(wèn)題的主要途徑 然而隨著全球人口劇增 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 交通運(yùn)輸業(yè)和各國(guó) 海軍艦船的迅速發(fā)展 向海洋排放的污染物劇增 海洋污染問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)際 社會(huì)的關(guān)注 海洋污染除了海洋原因以外 主要是人類活動(dòng)造成的 陸源污染物不僅通過(guò) 河流輸入海洋 也通過(guò)大氣進(jìn)入海洋 人類社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展已對(duì)人類賴以 生存的環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響和后果 海洋污染已構(gòu)成對(duì)海洋生物的威脅 近海 河口地區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化 赤潮頻繁發(fā)生 溢油事故不斷 海洋中生物病害增加 珊瑚 礁大量死亡 海洋生態(tài)惡化制約著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和海洋資源持續(xù)利用 海洋污 染主要包括油污染 有機(jī)物污染 富營(yíng)養(yǎng)化 放射性污染和重金屬污染等 石 油是海洋的主要污染物 隨著石油工業(yè)和海上運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展 海上溢油事故不斷發(fā) 生 海洋石油污染區(qū)引起各國(guó)的關(guān)注 1 9 9 4 年1 1 月1 6 日 聯(lián)合國(guó)海洋公約 正 式生效 標(biāo)志著國(guó)際海洋秩序開(kāi)始建立 1 9 9 5 年我國(guó)出了 中國(guó)海洋2 1 世紀(jì)議程 1 9 9 9 年1 2 月2 5 日由九屆人大第1 3 次會(huì)議修訂通過(guò)了 中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境 保護(hù)法 該法詳細(xì)規(guī)定了海洋生態(tài)保護(hù)法規(guī)和條例 禁止向海域排放油類 酸液 堿液 劇毒液和高 中水平放射性廢水 嚴(yán)格控制向海域排放含有不易降解的有 機(jī)物和重金屬的廢水 含有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水 生活污水 應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控 制向海灣 半封閉海及其他自爭(zhēng)能力較差的海域排放 5 海洋環(huán)境保護(hù)法已成為保 障我國(guó)實(shí)施經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要法律 強(qiáng)化海洋環(huán)境管理 適應(yīng)了 國(guó)際海洋事務(wù)的發(fā)展 對(duì)保護(hù)和改善海洋環(huán)境 保護(hù)和利用海洋資源 維護(hù)生態(tài) 平衡 防治污染及損害 將起到積極的作用 p 鋤復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究 1 1 2 海洋油類污染來(lái)源 海洋水體油污染來(lái)源主要有兩個(gè)原因 一是天然 二是人為 1 1 2 1 天然原因 1 海底油藏中的石油通過(guò)地層斷裂或裂隙滲出 石油滲出程度與地殼構(gòu)造活動(dòng)帶有關(guān) 已發(fā)現(xiàn)在加利福尼亞 阿拉斯加岸外 阿拉伯灣 紅海 南美東北沿岸和南中國(guó)海等地都有地下原油滲出 由于天然滲 漏直接輸入海洋環(huán)境的石油烴估計(jì)每年為 0 0 2 5 2 5 x1 0 6 t 其中美國(guó)的圣巴 巴拉海峽和圣莫尼卡天然滲漏的原油每年為 7 5 0 0 1 0 2 t 2 河流從陸地含油沉積巖侵蝕下來(lái)的油再搬運(yùn)輸入海洋 據(jù)估算陸地沉積巖中 可萃取 的有機(jī)物的o 5 為石油烴 全世界河流攜帶 的顆粒有機(jī)物中 可萃取 有機(jī)物量每年為1 0 6 x 1 0 6 t 因此被河流從陸地沉積巖 侵蝕搬運(yùn)入世界海洋的石油烴每年約為5 3 x 1 0 4 t 3 陸地和海洋生物合成的烴類 生源烴 也是海洋環(huán)境中石油烴的天然來(lái)源 之一 1 1 2 2 人為原因 海洋水體油污染人為來(lái)源很多 如海上石油生產(chǎn) 海洋運(yùn)輸 大氣輸送 城 市污水排放 都市地表徑流攜帶排放 河流攜帶排放以及大洋傾倒掣6 9 l 但主要 有以下四方面原因 1 海上采油平臺(tái)排放 在海上石油開(kāi)發(fā)中 海上采油平臺(tái)經(jīng)常發(fā)生溢油現(xiàn)象 據(jù)估計(jì)全世界海上采 油平臺(tái)大規(guī)模溢油每年約為 3 5 x1 0 4 t j 規(guī)模溢油每年為2 7 0 0 3 8 0 0 t 另外 采油平臺(tái)操作中需要排放油污水 一般每生產(chǎn)一桶原油伴隨有0 8 桶水采出 按美 國(guó)規(guī)定 排放的采水其油濃度不得超過(guò)7 2 m g l 月平均應(yīng)低于4 8 m g l 由此估算全世 界采油平臺(tái)操作排入海洋的石油每年至少達(dá)到9 5 1 0 3 t 2 海上運(yùn)輸排油 海上運(yùn)輸石油中有作業(yè)排污 碼頭作業(yè)排污 修船作業(yè)排污 壓艙水排污以 及油輪和非油輪碰撞 觸礁等事故溢油 估計(jì)輸入海洋環(huán)境中的石油每年為 1 0 2 6 1 0 6 t 據(jù)國(guó)際油船主聯(lián)合會(huì)和法國(guó)石油研究所的資料 全世界因油輪事 故溢油總量每年約為4 1 1 0 5 t 每年發(fā)生在我國(guó)的大型溢油事故有2 0 多起 小型 溢油事故有5 0 0 多起 廣東省從1 9 7 3 年至1 9 9 8 年船舶發(fā)生5 0 t 以上重大溢油事故 有9 起 總溢油量1 0 8 8 t 3 陸地經(jīng)大氣向海洋排污 陸地經(jīng)由大氣輸入海洋的石油每年約為 o 5 5 1 0 5 t 其主要途徑是吸附 石油烴的微粒被雨水 沖洗 入?；蛘哌@些微粒直接沉降入海 含油廢氣的降水 攜帶以及大氣與海面的氣體交換 海洋大氣中石油烴的主要成分是相對(duì)分子量低 的多環(huán)芬烴和烷烴 分別以氣態(tài)和顆粒形態(tài)存在 氣態(tài)中石油烴濃度比顆粒態(tài)濃 度高l 2 個(gè)數(shù)量級(jí) 如愛(ài)爾蘭l o o p 島上空大氣中烷烴顆粒態(tài)與氣態(tài)濃度的比較 見(jiàn)表1 1 大氣中石油烴來(lái)源于機(jī)動(dòng)車輛排氣 石油工業(yè)及其它工業(yè)使用石油烴時(shí) 蒸發(fā)損失及燃煤時(shí)石油烴揮發(fā)等 氣態(tài)石油烴為空氣中塵埃所吸附 然后經(jīng)大氣 運(yùn)動(dòng)輸入到海洋上空 表1 1 愛(ài)爾蘭l o o p 島上空大氣中烷烴顆粒態(tài)與氣態(tài)濃度n g i i l a 1 烷烴顆粒態(tài) 顆粒態(tài)氣態(tài)烷烴顆粒態(tài) 氣態(tài) 氣態(tài)烷烴 n c l o o 1 38 n c 2 2 0 2 6 2 01 2 n c 1 6 n c 1 1 1 4 n c i 7 o 0 8 1 0 n c 2 3 0 3 l3 2 n c 1 2 1 l n c 1 8 o 1 91 2 n c 2 4 0 4 52 2 n c 1 3 9 n c 1 9 o 1 61 0 n c 2 5 0 3 7 1 6 1 1 1 c 1 4 0 3 31 8 n c 2 6 0 2 79 9 n c 2 0 n c 1 5 0 0 6 7 1 4 1 1 c 2 1 o 2 21 4 n c 2 7 o 2 3 4 陸地城市污水向海洋排污 全世界各國(guó)沿海城市污水 不含直接排放海洋的工業(yè)污水 攜帶油類進(jìn)入海 洋 估計(jì)每年為7 5 x 1 0 5 t 全球煉油工業(yè)污水的石油排海量每年約為0 1 1 0 6 t 我 國(guó)石油中重質(zhì)油和含硫高原油的相對(duì)密度大 煉油難度大 催化裂解工藝中產(chǎn)生 的廢水成分復(fù)雜 排污量多 然而含油工業(yè)廢水處理工藝落后 廢水處理難度大 有數(shù)據(jù)顯示 每加工1 t 原油排出廢水o 7 3 5 t 以每年l 億t 原油產(chǎn)量估算 僅煉 油工業(yè)廢水達(dá)每年0 7 3 5 t 表1 2 列舉了世界煉油工業(yè)污水的石油烴排海量 4 6 7 隨著沿海經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展 我國(guó)1 9 9 4 年工業(yè)污水年排放量達(dá)到2 1 5 5 億t 以上 2 0 0 0 年全國(guó)污水總排放量達(dá)7 9 0 億t 其中工業(yè)污水6 0 1 億t 排海的石油烴量急 劇增加 全球非煉油工業(yè)排海的石油烴 據(jù)估計(jì)每年為2 x1 0 5 t 表1 3 為全球各 類污染源石油烴入海估算量睜 j p c i d 復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究 表1 2 世界煉油工業(yè)污水石油烴的排海量 煉油能力損失率 污水總排量 入海量 地區(qū) 入海率 1 0 6 t a k g t 1 0 6 t a 1 0 6 t a 美國(guó) 9 6 0 0 0 0 50 0 0 4 8 1 20 0 0 2 加拿大 1 1 5 0 0 40 0 0 4 6 1 50 0 0 l 拉美 4 2 0 0 0 7 5 0 0 3 1 54 50 0 2 5 亞洲及大洋洲 5 5 0 0 0 7 50 0 4 1 3 1 20 0 2 1 中國(guó)9 00 0 7 50 0 0 6 8 1 40 0 0 2 俄羅斯及東歐 7 4 00 0 7 50 0 5 5 5 1 3o 0 1 3 西歐 1 0 5 00 0 40 0 4 2 0 1 30 0 1 4 非洲 9 00 0 7 50 0 0 6 8 1 20 0 0 3 合計(jì) 4 2 0 50 1 9 4 6 0 1 表1 3 全球各類污染源石油烴入海估算量 m r a 一1 石油烴入海 入海量最適宜石油烴入海量 入海量最適宜 污染源污染源 量范圍估算值 范圍估算值 近海石油開(kāi)采 0 0 4 0 0 6o 0 5大氣沉降 0 0 5 0 5o 3 海洋運(yùn)輸o 6 3 2 1 8 1 0 5 天然滲漏 o 0 2 5 2 5 o 2 5 沿岸煉油廠0 0 6 0 6 0 1 油船事故 0 3 n o 4 o 4 沿岸城市污水 0 4 1 5 0 7 非油船事故 0 0 2 0 0 4o 0 2 沿岸煉油工業(yè)污水 o 1 0 3o 2人洋傾倒 0 0 0 5 0 0 20 0 2 城市徑流 o o l o 20 1 2合計(jì)1 6 5 8 8 3 2 5 河流o 0 1 n o 50 0 4 1 1 3 湛江軍港油污染來(lái)源 湛江軍港和民用港口同在一個(gè)港灣 水域連成一氣 因此 軍港油污染來(lái)源 一是駐港艦船 包括地方船舶 直接排放油污水和港內(nèi)航行船舶因事故造成港內(nèi) 溢油 二是軍港沿岸工廠 企業(yè)直排工業(yè)含油污水和廢水 三是城市居民排放生 活污水 1 甜 1 1 3 1 艦船油污水的排放 軍港或港口一般位于港灣或河口 因此水體油污染除了經(jīng)河流或直接向港口 注入各種含油廢水外 主要油污染來(lái)源于艦船的壓艙水 機(jī)艙水和洗艙水 其中 4 油船壓艙水占載重量的2 0 4 0 含油量約為0 3 o 4 洗艙水約占載重量 1 0 2 0 含油量約為3 萬(wàn)噸級(jí)艦船的機(jī)艙水約為1 0 t d 含油量約為0 2 5 小型機(jī)動(dòng)漁船和港內(nèi)機(jī)動(dòng)船的機(jī)艙水約為1 2 t d 含油量為0 1 0 2 除此外 艦船在港內(nèi)航行中也有可能發(fā)生碰船事故而造成港內(nèi)水域溢油 特別是 油輪溢油事故可造成特別嚴(yán)重的油污染 在港內(nèi) 逸入大氣中的石油烴的沉降及 近海海底油礦自然溢油也是港內(nèi)水體油污染的來(lái)源 目前經(jīng)各種途徑進(jìn)入海洋的 石油烴每年約6 0 0 1 0 0 0 萬(wàn)t 排入中國(guó)沿海的石油烴每年約1 0 萬(wàn)t 無(wú)疑也增加 了港口或軍港水體油污染 據(jù)調(diào)查 湛江艦船每年向港池排放油污水3 3 1 1 0 4 t 其中壓艙水 洗艙水量大含油量少 機(jī)艙水量少含油濃度較高 平均按含油量l 計(jì) 則每年向港池排放上述三種油污水中含油高達(dá)3 3 1 3 t 同時(shí) 艦船每年向港 池排放生活污水達(dá)2 2 9 x 1 0 t 其含油量為0 0 4 2 t 1 1 3 2 沿岸工業(yè)廢水的排放 軍港或港口周圍通常有許多廠礦企業(yè) 其產(chǎn)生的含油工業(yè)廢水種類很多 主 要包括煉油廠污水 石油勘探開(kāi)發(fā)采油廢水 油漆廠廢水 治金 鋼鐵廠 冷扎 廠廢水 石化廠廢水 修船廠 拆船廠廢水 內(nèi)燃機(jī)機(jī)車機(jī)務(wù)段廢水 油港原油 壓艙水 機(jī)電和機(jī)械加工廠廢水等 工業(yè)含油廢水量大 成分也很復(fù)雜 例如煉 油廠含油廢水 由于我國(guó)煉油廠煉制重質(zhì)油多 工藝復(fù)雜 每加工i t 原油產(chǎn)生o 7 3 5 t 含油廢水 據(jù)最新統(tǒng)計(jì) 我國(guó)煉油生產(chǎn)能力每年達(dá)2 4 億t 但實(shí)際加工量每 年也只有1 6 億t 左右 按此計(jì)算每年產(chǎn)出含油廢水就達(dá)1 1 2 5 6 億t 石油石化 廢水不僅含油量高 成分也很復(fù)雜 現(xiàn)已檢出的有機(jī)物多達(dá)2 3 0 多種 除油外 還有酚 腈 胺 有機(jī)氯化物 有機(jī)磷化物 有機(jī)酸 醛 酮 有機(jī)硫化物等 c o d 高達(dá)幾萬(wàn)m g l 甚至幾十萬(wàn)m g l 所含油中乳化油成分大 含油廢水處理 時(shí)不僅要除油 而且要除去c o d 難度很大 5 l 此外 軍港沿岸還有農(nóng)村 有農(nóng) 業(yè)含油廢水注入港池 農(nóng)業(yè)含油廢水主要來(lái)自農(nóng)作物植物油加工廠 農(nóng)藥廠產(chǎn)品 及農(nóng)用機(jī)車 機(jī)器廢水 還有家禽家畜屠宰加工廠產(chǎn)生的含油廢水 這些廢水盡 管含油量低 但是廢水的量大 對(duì)水體油污染也是一個(gè)重要來(lái)源 2 0 世紀(jì)8 0 年代 以后 湛江市工業(yè)發(fā)展主要有石油 機(jī)械 造船 制糖和食品加工等工業(yè) 在軍 港周圍就有南海西部石油基地和油船碼頭 造船廠 發(fā)電廠和港務(wù)局作業(yè)區(qū)等大 型企業(yè) 據(jù)調(diào)查 湛江市每年產(chǎn)生工業(yè)廢水1 0 5 1 0 7 t 而向港池直接排放工業(yè)廢 水達(dá)5 3 4 x 1 0 6 t 盡管石油含量低 但廢水排放量大 每年排放港池油類達(dá)9 8 i t 1 1 3 3 城市生活污水的排放 城市生活污水主要來(lái)自居民小區(qū)的污水排放和賓館 酒店等廢水的排放 前 者含油量很低 后者含油量相對(duì)要高一些 但是這部分廢水大部分城市都進(jìn)入生 p c m 復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究 活污水處理廠處理達(dá)標(biāo)排放 少部分直排入港池 對(duì)水體油污染也有一定的影響 據(jù)調(diào)查 湛江港是被城市三面環(huán)抱的港池 每年向港池排放生活污水達(dá)5 6 7 x 1 0 7 t 經(jīng)分析 不加處理的城市生活污水c o d 平均含量為2 5 3 4 0 m g l 懸浮物含量為 1 7 3 4 0 m g l 油含量為o 1 8 m g l 這樣每年向港池排放c o d 為9 5 7 8 5 1 懸浮物 為6 5 5 4 5 t 油類為1 0 4 1 t 因此 城市生活污水的排放也是軍港油污染來(lái)源之一 綜合上述港池三類油類污染源 分析上述艦船油污水 城市生活污水 工業(yè) 廢水三種排放的等標(biāo)污染負(fù)荷比分別為6 2 1 1 9 5 1 1 8 3 9 以此繪成污染 源等標(biāo)污染負(fù)荷比圖 如圖1 1 從圖1 1 中可以看出 軍港港池被石油污染主要 來(lái)源于艦船油污水的排放 1 2 石油的組成及其危害 1 2 1 石油的組成 石油屬于可燃性礦物質(zhì) 是地球在其形成的不同歷史時(shí)間 由植物或動(dòng)物等 有機(jī)物殘骸生成的 由于生成條件不同 其物理 化學(xué)性質(zhì)存在很大差異 石油 中含有數(shù)百種化合物 主要由烷烴 芳香烴及環(huán)烷烴組成 約占石油含量的5 0 9 8 簡(jiǎn)稱為石油烴 其余為非烴類含氧 含磷 含氮等化合物 石油烴類相對(duì)分 子質(zhì)量變化范圍很大 從甲烷 c h 4 到相對(duì)分子質(zhì)量為1 5 0 0 2 0 0 0 的烴類 例 如相對(duì)分子質(zhì)量1 7 3 4 的1 2 5 h 2 3 4 的化合物 生活污水 工業(yè)廢水 圖1 1 石油污染等標(biāo)負(fù)荷比圖 一石油元素組成變化范圍不大 在大部分石油中 碳含量 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 下同 8 3 8 7 氫含量1 1 1 4 硫 氮 氧等元素一般在1 4 除上述5 種 元素以外 石油中還含有礬 v 鎳 n i 鐵 f e 銅 c u 鉛 p b 鈣 c a 鈦 t i 鎂 m g 鈉 n a 鈷 c o 鋅 z n 等金屬元素和氯 c 1 硅 s i 磷 p 砷 a s 等非金屬元素 它們的含量都很少 石油的不同程度的氣味主 要來(lái)源于少量硫化物 石油中膠質(zhì)物質(zhì)屬于含氧化合物 脂肪酯類 它們含量很 少 但對(duì)石油加工過(guò)程影響很大 石油主要由烷烴 芳香烴及環(huán)烷烴組成 烷烴是組成石油的主要成分 隨相 6 對(duì)分子質(zhì)量增加 烷烴分別以氣 液 固態(tài)存在于石油中 在常溫下 從甲烷到 丁烷是氣態(tài) 是天然氣和煉制氣的主要成分 常溫下c 5 一c 1 5 的烷烴為液態(tài) 含5 1 2 個(gè)碳原子的烷烴為汽油 其沸點(diǎn)在1 0 0 1 8 0 c 而9 2 2 個(gè)碳原子為煤油 柴油和 機(jī)油 其中煤油沸點(diǎn)在2 3 5 2 8 5 柴油沸點(diǎn)在2 7 0 2 8 0 0 機(jī)油沸點(diǎn)在4 1 0 4 8 0 c 1 6 以上烷烴為固態(tài) 一般多以溶解狀態(tài)存在于石油中 當(dāng)溫度降低時(shí) 就有結(jié)晶析出 工業(yè)上稱這種固態(tài)烴類為蠟 機(jī)油 重燃油 潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂含 碳原子在2 9 3 6 之間 含蠟量對(duì)石油凝點(diǎn)影響很大 我國(guó)大慶原油含蠟量為 1 7 9 勝利原油含蠟量為1 7 1 石油中正構(gòu)烷烴中碳數(shù)一般達(dá)到4 0 除主要含 直鏈烴以外 還含有支鏈 異構(gòu) 烷烴 支鏈烷烴中最重要的是異戊二烯類的化 合物 它以姥鮫烷和支烷為代表 支烷烴類無(wú)毒 可被多種微生物降解 但分支 越多越難于降解 石油中環(huán)烷烴帶5 6 個(gè)碳原子 環(huán)狀排列 占石油含量的3 0 6 0 除環(huán)戊 烷和環(huán)已烷外 還有雙環(huán)和多環(huán)烷烴 很重要的小量組分為甾烷 萜烷類 環(huán)烷 烴含量高時(shí) 油品黏度大 環(huán)烷烴是潤(rùn)滑油的主要成分 微生物很難降解環(huán)烷烴 芳香烴占石油含量的2 4 有單環(huán)芳烴 如苯 甲苯 二甲苯 還含有 雙環(huán) 主要是萘 三環(huán)芳烴 如蒽和菲 和三環(huán)以上多環(huán)烴 苯并芘 苯并葸多 核芳烴 有些微生物專門(mén)降解這些化含物 芳烴對(duì)生物的毒性最大 特別是多環(huán) 芳烴 石油中的非烴組分可分為6 類 含硫化合物 如硫醇 硫醚 二硫化物 環(huán) 硫化物 噻吩等 含氮化合物 如吡啶 喹啉 吡咯等 含氧化合物 如酸類 羧酸類 酮類 卟啉 瀝青烯和痕量金屬 在痕量金屬中 釩和鎳的含量有時(shí)每 升可達(dá)幾毫克 有工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值 1 2 2 水體中的石油存在形式和分布 1 2 2 1 石油在水體中的變化過(guò)程 進(jìn)入水體的石油可通過(guò)物理的 化學(xué)的和生物的過(guò)程從水體環(huán)境中除去 低 相對(duì)分子量的烴類 c c l o 通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)入大氣 然后通過(guò)光化學(xué)氧化作用分解 相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴類通過(guò)水體中懸浮粒子吸附 沉降等過(guò)程進(jìn)入沉積物中 水體的石油烴和沉積物中的石油烴可通過(guò)微生物降解除去 微生物降解石油烴的 速度 正構(gòu)烷烴最快 其次是支鏈烷烴 而環(huán)烷烴和芳烴最慢 進(jìn)入水體環(huán)境中的石油主要變化過(guò)程有溶解 蒸發(fā) 光化學(xué)氧化 顆粒物的 吸附 表層水體混合乳化 微生物降解 這些過(guò)程受到環(huán)境條件溫度 鹽度 溶 解氧含量 風(fēng) 波浪 懸浮物含量 地理位置 油的化學(xué)組成 光照 微生物種 群及氧化還原環(huán)境等影響 溢油在海面受到各種自然因素的影響 發(fā)生蒸發(fā) 溶解 光氧化和細(xì)菌降解等復(fù)化并改變其固有特征性質(zhì)的現(xiàn)象稱溢油的風(fēng)化 7 對(duì)分子質(zhì)量增加 烷烴分別以氣 液 固態(tài)存在于石油中 在常溫下 從甲烷到 丁烷是氣態(tài) 是天然氣和煉制氣的主要成分 常溫下c 5 c 1 5 的烷烴為液態(tài) 含5 1 2 個(gè)碳原子的烷烴為汽油 其沸點(diǎn)在1 0 0 1 8 0 c 而9 2 2 個(gè)碳原子為煤油 柴油和 機(jī)油 其中煤油沸點(diǎn)在2 3 5 2 8 5 c 柴油沸點(diǎn)在2 7 0 2 8 0 機(jī)油沸點(diǎn)在4 1 0 4 8 0 c 1 6 以上烷烴為固態(tài) 一般多以溶解狀態(tài)存在于石油中 當(dāng)溫度降低時(shí) 就有結(jié)晶析出 工業(yè)上稱這種固態(tài)烴類為蠟 機(jī)油 重燃油 潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂臺(tái) 碳原子在2 9 3 6 之間 含蠟量對(duì)石油凝點(diǎn)影響很大 我國(guó)大慶原油含蠟量為 1 7 9 勝利原油含蠟量為1 7 1 石油中正構(gòu)烷烴中碳數(shù)一般達(dá)到4 0 除主要含 直鏈烴以外 還含有支鏈 異構(gòu) 烷烴 支鏈烷烴中最重要的是異戊二烯類的化 合物 它以姥鮫烷和支烷為代表 支烷烴類無(wú)毒 可被多種微生物降解 但分支 越多越難于降解 石油中環(huán)烷烴帶5 6 個(gè)碳原子 環(huán)狀排列 占石油含量的3 0 6 0 除環(huán)戊 烷和環(huán)己烷外 還有取環(huán)和多環(huán)烷烴 很重要的小量組分為甾烷 萜烷類 環(huán)烷 烴含量高時(shí) 油品黏度大 環(huán)烷烴是潤(rùn)滑油的主要成分 微生物很難降解環(huán)烷烴 芳香烴占石油含量的2 q 有單環(huán)芳烴 如苯 甲苯 二甲苯 還含有 雙環(huán) 主要是萘 三環(huán)芳烴 如蒽和菲 和三環(huán)以上多環(huán)烴 苯并芘 苯并葸多 核芳烴 有些微生物專門(mén)降解這些化含物 芳烴對(duì)生物的毒性最大 特別是多環(huán) 芳烴 石油中的非烴組分可分為6 類 含硫化合物 如硫醇 硫醚 二硫化物 環(huán) 硫化物 噻吩等 含氮化合物 如吡啶 喹啉 毗咯等 含氧化合物 如酸類 羧酸類 酮類 卟咻 瀝青烯和痕量金屬 在痕量會(huì)屬巾 釩和鎳的含量有時(shí)每 升可達(dá)幾毫克 有工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值 1 2 2 水體中的石油存在形式和分布 1 2 21 石油在水體中的變化過(guò)程 進(jìn)入水體的石油可通過(guò)物理的 化學(xué)的和生物的過(guò)程從水體環(huán)境中除去 低 相對(duì)分予量的烴類 c cl o 通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)入大氣 然后通過(guò)光化學(xué)氧化作用分解 相對(duì)分予質(zhì)量較大的烴類通過(guò)水體中懸浮粒子吸附 沉降等過(guò)程進(jìn)入沉積物中 水體的石油烴和沉積物中的石油烴可通過(guò)微生物降解除去 微生物降解石油烴的 速度 正構(gòu)烷烴晟快 其次是支鏈烷烴 而環(huán)烷烴和芳烴最慢 進(jìn)入水體環(huán)境中的石油主要變化過(guò)程有溶解 蒸發(fā) 光化學(xué)氧化 顆粒物的 吸附 表層水體混合乳化 微生物降解 這些過(guò)程受到環(huán)境條件溫度 鹽度 溶 解氧含量 風(fēng) 波浪 懸浮物含量 地理位置 油的化學(xué)組成 光照 微生物種 群及氧化還原環(huán)境等影響 溢油在海面受到各種自然因素的影響 發(fā)生蒸發(fā) 溶解 光氧化和細(xì)菌降解等復(fù)化并改變其固有特征性質(zhì)的現(xiàn)象稱溢油的風(fēng)化 溶解 光氧化和細(xì)苗降解等復(fù)化并改變其l 刮有特征性質(zhì)的現(xiàn)象稱溢油的風(fēng)化 p c m 復(fù)合絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究 1 2 2 2 水體中石油存在的形式與分布 石油進(jìn)入水體環(huán)境后以4 種形式存在 一是漂浮在水面的油膜 二是溶解狀 態(tài) 三是乳化狀態(tài) 四是凝聚態(tài)殘余物 3 油膜是石油輸入海洋的初始狀 然后一 邊蒸發(fā)一邊擴(kuò)散和溶解 溶解狀態(tài)和乳化狀態(tài)的油分散在水體中 凝聚態(tài)殘余油 根據(jù)其密度大小可漂浮于水體中或沉于水底沉積物中 水體中油類物質(zhì)的數(shù)量 化學(xué)組成 物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都隨著時(shí)間不斷地發(fā)生變化 水體環(huán)境中的風(fēng) 浪 流 光照 氣溫 水溫和生物活動(dòng)等因素均對(duì)海上溢油的物化性質(zhì)產(chǎn)生影響 水體中石油的分布與歸宿取決于油類的揮發(fā) 擴(kuò)散 分解 溶解 光化 乳化 吸附 沉降及微生物降解等復(fù)雜的物理 化學(xué) 生化 地質(zhì)等過(guò)程 在海洋環(huán)境中的石油分布于海洋生物 海水和表層沉積物中 也分布于海洋 大氣中 烴類在海水中的濃度為l 一1 0 0 lg l 個(gè)別烴類為n g l 級(jí)水平 近岸海 水中等的含量達(dá)1 斗g l 表層水中的含油量比深層水高 港e l 內(nèi)海水中油的濃度高于港口外海區(qū)海水 中的濃度 在污染不嚴(yán)重的海區(qū)中 碳?xì)浠衔锏牡暮繛閛 5 5 ug l 大西洋 與太平洋中碳氧化含物的含量為1 5 n g l 前面已述 碳?xì)浠锍巳藶橐蛩剡M(jìn) 入海洋以外 海底天然滲漏及沉積巖輸入屬自然成因 同時(shí)現(xiàn)代生物包括海洋植 被仍在不斷地合成碳?xì)浠衔锛笆椭械暮芏嘤袡C(jī)物 各種海洋動(dòng)物體內(nèi)也都存 在著碳?xì)浠衔?海洋生物體內(nèi)碳?xì)浠衔锏暮考s在 1 1 0 o 2 x 1 0 m g k g 濕重 以上 鯊魚(yú)肝中烴含量為1 3 0 0 m g k g 濕重 在河口水域中生物體 內(nèi)烴類濃度可達(dá)5 4 0 m g k g 濕重 在沉積物中可達(dá)1 2 4 x 1 0 3 m g k g 干重 e 發(fā)生 溢油的海域水樣中烴類濃度可達(dá)1 o m g l 但難以區(qū)分為溶解油或乳化油 焦油球是石油風(fēng)化產(chǎn)物 全世界大洋中焦油的含量為o 1 m g m 3 世界大洋到 處都可以發(fā)現(xiàn)漂浮的焦油 在表層水中 焦油顆粒的質(zhì)量濃度為o 4 0 i xg 幾 在 l m 以內(nèi)水體中為o 4 0 m g m 3 焦油通常呈黑色或棕黑色不規(guī)則球狀 d n 幾毫 米 大到馬鈴薯般焦油塊 這些焦油是歷年溢油事故中的油風(fēng)化后的殘留物 也 可能是油輪清洗油罐的產(chǎn)物 它的主要成分是c 2 5 c 3 6 高相對(duì)分子質(zhì)量烴類 瀝 青烯和含n s 0 的極性化學(xué)物和樹(shù)脂物 北海焦油含量為o 3 m g m 3 大西洋亞 熱帶海域焦油含量為1 0 m g m 3 地中海中焦油含量高達(dá)5 0 0 m g m 各種來(lái)源的多環(huán)芳烴每年進(jìn)入海洋環(huán)境中的約為2 3 萬(wàn)t 其中由溢油產(chǎn)生1 7 萬(wàn)t 大氣降落約5 萬(wàn)t 各種來(lái)源的苯并毗每年進(jìn)入海中7 0 0 0 t 最清潔的大洋水 中苯并吡的含量約為o 1pg l 近岸沿海水域中含量為0 5ug l 生物體內(nèi)的含 量為o 0 2 m g k g 濕重 沉積物有機(jī)物物質(zhì)中含量為o 0 5ug 幾 大多數(shù)貝類樣品 中苯并吡的含量低于o 1 m g k g 濕重 4 j 工程碩士學(xué)位論文 1 2 2 3 水面溢油的擴(kuò)散和漂移 水面溢油擴(kuò)散一方面污染了水體 另一方面溢油擴(kuò)散后油膜變得有利于光氧 化和生物降解 1 t 源油在水面任其擴(kuò)散可形成0 1 m m 厚 面積1 2 k m 2 的油膜 影 響水面溢油擴(kuò)散的力包括油的垂直力 重力 油的表面張力 水的表面張力 油 水接觸層間摩擦力 黏滯阻力 表面海流和風(fēng)生流等 溢油初期 擴(kuò)散由油的重 力控制 以后由油水界面張力控制 擴(kuò)散方向和速度與海流風(fēng)向 油黏度 表面 張力 油水層間的摩擦力 地域 海況等因素有關(guān) 在海面油膜靜態(tài)擴(kuò)散大體可 分為3 個(gè)階段 即由重力控制的慣性擴(kuò)散階段 由油 水界面層間摩擦力控制的黏 性擴(kuò)散階段和由水及油表面張力控制的表面張力擴(kuò)散階段 對(duì)于不同的油種和不 同的油量 上述3 個(gè)階段擴(kuò)散時(shí)間長(zhǎng)短不同 一般第一階段的時(shí)間短 只在油溢 出現(xiàn)幾十分鐘起作用 很快轉(zhuǎn)入第二階段 第三階段時(shí)間很長(zhǎng) 油膜在水面上 一邊擴(kuò)散一邊隨風(fēng)漂移 對(duì)于僅有風(fēng)影響情形 油膜在海面 浮移速度大致相當(dāng)于風(fēng)速的2 4 多數(shù)則以海面以上1 0 m 高處風(fēng)速的3 作為 油膜浮移速度 8 l 對(duì)于僅有流影響情況 油膜飄移速率近似等于表面流速 在風(fēng)和 流同時(shí)存在時(shí) 油膜漂移速率約為流 風(fēng)單獨(dú)作用時(shí)油膜漂移速率之和的9 0 當(dāng)風(fēng)和流運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí) 油膜漂移速率比他們單獨(dú)作用時(shí)的矢量和增大約 1 3 1 9 1 在風(fēng) 波共存時(shí) 油膜浮移速率要比風(fēng)單獨(dú)存在時(shí)大 波的作用加快油膜 浮移速率 在波高1 0 c m 左右 速率比無(wú)波時(shí)快約2 0 在流一波共存時(shí)油膜浮移 速率和表面流速近似相等 波幾乎不對(duì)原油浮移速率有影響 油膜在海面漂移從生態(tài)等角度有重要意義 油膜相對(duì)于水體運(yùn)動(dòng)中 在未受 污染的水體與油膜接觸過(guò)程中不斷溶解 分離出石油中某些組分 從而可以降低 這些毒性物質(zhì)的累積量 另外 油膜同時(shí)也對(duì)波浪產(chǎn)生影響 當(dāng)風(fēng)速在4 1 0 m s 時(shí) 油膜能使波浪的振幅大大減少 1 2 3 石油污染的危害 進(jìn)入水體的油類數(shù)量多時(shí)可在水面形成油膜 i t 石油任其擴(kuò)散可形成覆蓋 1 2 k i n 2 范圍厚o 1 m m 的油膜 這些油膜可隨水流和波浪波及數(shù)百公里海岸線 破 壞海濱風(fēng)景區(qū) 海濱浴場(chǎng)和灘涂養(yǎng)殖 1 9 6 7 年3 月 托利坎楊 t o r r e yc a n g o n 號(hào)油輪觸礁 約3 萬(wàn)t 石油溢到海面形成一幅3 7 k i n 2 0 海里 寬的油膜 漂向英 吉利海峽 近1 4 0 k m 的海岸受到嚴(yán)重污染 1 9 8 3 年1 1 月2 5 日巴拿馬 東方大使 號(hào)油輪在青島港擱淺 一次溢油3 3 4 3 t 造成膠州灣2 3 0 k m 海岸0 7 公頃灘涂受嚴(yán) 重污染 海水浴場(chǎng)被迫關(guān)閉 經(jīng)濟(jì)損失成億元 1 9 9 9 年3 月2 4 日發(fā)生在我國(guó)珠江 i z i 水域油輪溢油事故 約有1 5 0 t 重質(zhì)原油涌入海中 造成了3 0 0 k m 2 海域面積和 6 0 k m 海岸被污染 直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7 0 0 0 多萬(wàn)元h j 除了溢油直接的危害以外 在清除油時(shí)使用大量的藥劑同樣造成巨大的危害 9 p c m 復(fù)臺(tái)絮凝劑的研制及其對(duì)軍港艦船油污水處理工藝的研究 如為了清除 托利坎撥 號(hào)油輪溢到岸邊的1 4 萬(wàn)t 油 共用了3 1 萬(wàn)t 分散劑與 清洗劑 這些藥劑的危害比油更大 用這些藥劑清洗過(guò)的海灘上的動(dòng)物全部被毒 死了 清除海面上l t 油費(fèi)用約在1 0 5 0 美元之間 清除灘涂上溢油費(fèi)用更高 也 更難 2 1 1 2 3 1 石油對(duì)生物的毒性與危害 石油對(duì)生物的毒性可分為兩類 一類是大量石油造成的急性中毒 另一類是 長(zhǎng)期低濃度石油的毒性效應(yīng) 一般輕質(zhì)油的煉劑油品毒性比原油大 石油及石油 產(chǎn)品的毒性與其中含有的可溶性芳烴衍生物 如苯 萘 菲等 的含量呈正比關(guān) 系 石油水體中的毒性效應(yīng)大多來(lái)自水溶性大的低相對(duì)分子質(zhì)量的正烷烴和單環(huán) 芳烴 各種芳烴對(duì)海洋動(dòng)物的毒性以9 6 h 半致死濃度表示 如表1 4 所示 表1 4 芳烴對(duì)海洋動(dòng)物的毒性 9 6 h 8 5 時(shí) 則重新溶解為負(fù)離子 如聚鋁則為 a i o h 4 a 1 6 o h 2 0 等 有機(jī)高分子絮凝劑主要通過(guò)吸附橋聯(lián)發(fā)揮作用 2 9 1 其絮凝效果取決于分子 量 分子幾何結(jié)構(gòu)及活性基團(tuán)的數(shù)量和類型 一般情況下 無(wú)論絮凝劑為何種離 子型 對(duì)不同電號(hào)的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的 因?yàn)槠潆娞?hào)與微粒電性相反 就能起降低電位和吸附橋聯(lián)的雙重作用 絮凝效果可明顯提高 同時(shí)離子型絮凝 劑所帶的同電號(hào)基團(tuán)問(wèn)豹靜電斥力能使線性分子電蜷曲形變?yōu)樯煺剐?捉捕范圍 擴(kuò)大 活性基團(tuán)也得到充分暴露 從而使絮凝劑分子與微粒之間發(fā)生吸附橋聯(lián)的 機(jī)率增大 2 1 2 常用的助凝劑 為了提高混凝效果 生成粗大密實(shí) 易于分離的絮凝體 特別是在原水水質(zhì) 狀況與混凝劑所要求的適宜條件不相適應(yīng)的情況下 如p h 值的差異或有干擾物質(zhì) 存在等 應(yīng)需要添加一些輔助藥