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水域泄漏油品回收处理技术

文档作者：金劲松杨毅文档来源： 1．中国石油中国石油天然气勘探开发公司 2．巾国石油北京油气调控中心		点击数：	更新时间： 2021年06月15日
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化 T 环 保
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY 201 1年第3 1卷第2期
水域泄漏油品回收处理技术
金劲松 ，杨毅
(1．中国石油中国石油天然气勘探开发公司，北京100010；2．巾国石油北京油气调控中心，北京l0o0o7)
[摘要]提出了水域泄漏油品回收技术的装备需求，介绍了水域泄漏油品回收处理措施。采用拦油栅来控制漂浮
在水上的油品，将泄漏油品集巾在相对较小的区域内，并使水面的浮油层加厚，然后使用人工或机械对泄漏油品进
行回收。对于水域中的少量泄漏油品，采用吸油材料来进行吸附。在油膜较薄，难以用机械方法回收的情况下，使
用消油剂或周化剂进行处理。水域表面的油膜和水中的溶解油，可用生物修复的方法进行降解。
『关键词]泄漏油品；同油栏；拦油栅；吸油材料；生物修复
[中图分类号]TGI74．1 [文献标识码 A [文章编号]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 ．and 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
石油及含石油污水进入水体会对水体造成不良
影响，当水体中石油的质量浓度达0．3～0．5 mg／L
时，水中便含有石油臭味，不能饮用。而且石油将
漂浮在水面形成一层薄膜，每滴石油存水面上能形
成0．25 m 的油膜，每吨石油可覆盖5 x 10。m 的
水面。油膜使大气与水隔绝，当油膜厚度大于
0．001 Iilin时，会对水体复氧产生不利影响，影响水
体的自净作用。鱼虾长期生活在含油污水中，其肉
质会含有油味，严重时鱼鳃会被油膜黏附，影响呼
吸而造成死亡。因此，我国制订的GB3838-88《地
面水环境质量标准》 、GB3079-97《海水水质标
准》 规定，渔业水域一、二类水质中石油类质量浓
度不得超过0．05 mg／L。含油污水不经处理直接灌
溉农作物，会破坏土壤的物理化学性质，堵塞土壤
孔隙，影响土壤透气性，不利于农作物生长，造成农
作物减产，甚至死亡。因此，我国制订的GB5084-
92《农田灌溉水质标准》 规定，农田灌溉用水中石
油类质量浓度不得超过10 mg／L。
石油泄漏不仅造成石油公司的直接经济损失，
还会给生态环境带来不可逆转的巨大破坏。目前，
在石油工业中对油品泄漏的监控、处理成为石油公
司面临的重大课题之一。
本文提出了水域泄漏油品回收技术的装备需求，
介绍了回收处理措施及各种技术需要考虑的问题。
1 水域泄漏油品回收技术的装备需求
水域泄漏油品回收技术的装备需要满足以下
[收稿日期]2010—08—29；[修订日期]2010—11—16。
[作者简介]金劲松(1975一)，男，河北省丰润市人，大学，
高级T程师，从事油气管道丁程建设设计和运行管理工作。
电话13527526306，电邮jinjinsong@126．corn。联系人：杨
毅，电话15223270867，电邮aoscko@163．corn。
第2期 金劲松等．水域泄漏油品回收处理技术
条件：(1)适应复杂水文气象条件下的作业；(2)考
虑泄漏油品可能飘移到近岸、滩岸处，也应配备浅
水和滩岸作业的设备；(3)考虑泄漏油品的种类
(包括原油、轻油及燃料油)，应配备适宜回收中、
低黏度油的装置；(4)全面配备泄漏油品回收各阶
段所需的拦截、回收、处理、临时存储的设备及中、
小型船舶；(5)总能力可满足预测泄漏油品量的
需要。
对于内河、湖泊出现的油品泄漏，考虑到河道
众多、水文气象条件复杂，要配备车载应急快速反
应设备；同时考虑到泄漏油品量不大，只需配备中、
小型设备。
2 水域泄漏油品回收处理措施
治理泄漏油品污染，首先要防止泄漏油品扩
散，或在难以拦截的情况下对泄漏油品进行引导，
然后再进行处理。泄漏油品应急处理措施包括物
理处理、化学处理和生物处理。目前国内外对河流
泄漏油品应急多采用综合处理方案。
2．1 围油
对于已经污染的水域，采用拦油栅来控制漂浮
在水面上的油品，将泄漏油品集中在相对较小的区
域内，控制泄漏油品进一步扩散，降低对其他水域
污染的可能性，并使水面的浮油层加厚，使漏油的
回收更加容易。此外，对于环境敏感区域，可利用
拦油栅为泄漏油品的流向改道，引导泄漏油品沿预
期的方向流动，避免污染环境敏感区域。
拦油栅一般应具有如下功能：(1)便于展开、收
复、清洁和存放；(2)自充气、自膨胀，不需要充气
机、压缩机及其他机械装置辅助；(3)无易受损部件
和移动部件，无易折断或易缠绕的弹簧；(4)能快速
展开；(5)具有超强的压缩存储功能，便于储存和运
输；(6)易损部件(阀门、环等)可在现场进行维修和
替换。
拦油栅由浮体、水上部分、水下部分和压载等
部分组成。水上部分起围油的作用；水下部分可防
止浮油从下部漏出；压载可确保拦油栅直立在水
中；浮体提供浮力，使拦油栅漂浮在水中。拦油栅
在风大浪急的情况下使用起来比较困难，效率也不
高，因此一般在港湾内使用。
除了上述固体拦油栅，还有用气体或化学药剂
来阻止泄漏油品扩散的气体拦油栅和液体拦油栅。
在水底敷设气泡发生管，通人高压空气，气泡上升
可形成气体拦油栅。此类拦油栅的气孑L易被堵塞，
需要定期检查。这种方法适宜于对港口和码头等
重点区域的保护。从飞机或船上向受污染水域喷
洒化学药剂，药剂人水后能迅速扩散，并抑制泄漏
油品的扩散，形成液体拦油栅(也称化学拦油栅)。
因该类药剂成本过高，难以在大规模油品泄漏事故
中使用。
2．2 收油
收油即使用人工或机械对泄漏油品进行回收。
目前主要采用撇油器进行油品回收，同时配合旋流
器进行油水分离，将分离的水排回水域，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、吸附式和旋涡式
等。在泄漏油品已被拦油栅聚集起来的相对平静
水面上，抽汲式撇油器的工作效率非常高。将撇
油器配以动力装置就组成了浮油回收船。该船可
以直接回收水面的浮油，也可与拦油栅配合使用。
在水面上有垃圾拥堵时，撇油器的工作效率会急
剧下降，所以在撇油器入口处需要设置过滤装置，
并及时清除垃圾。水文情况和气象条件恶劣时，
撇油器的效率会明显下降，故需要在平静的水域
内作业。
2．3 吸油
对于水域中的少量泄漏油品，可采用吸附棉、
吸油棉、吸油毡和吸油索等吸油材料或有机吸附
剂来进行吸附。使用吸油材料是最早采用的处理
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)、无机材料(如硅藻土、珍珠岩、浮石等)以及纤
维(如稻草、麦杆、木屑、草灰、芦苇)等。以稻壳制
成的活性炭为原料的吸油剂撤在水面上呈网状物，1
吸油剂能吸收约6．8 kg原油，且对环境无害。采
用特种橡胶材料制成的敛油毡仅重60 ，南船在水
面上拖行，每小时可回收泄漏油品50 t。一些有机
吸附剂是由较松散的颗粒构成的，被撒到水上时很
难被聚集起来，所以需要将散状颗粒装裹在网中
使用。
在油膜较薄，难以用机械方法回收或可能发生
火灾的情况下，可以向水中喷洒化学药剂进行化学
消油。通过化学分散作用，将水中泄漏油品分散成
极微小的油滴的化学药剂称为分散剂或消油剂。
使油滴聚集、油膜增厚、便于机械回收的药剂称为
集油剂，也称为液体(化学)拦油栅。使原油凝同成
胶状油团漂浮于水面，然后用拖网回收的药剂称为
同化剂，也称为凝油剂。
化 T 环 保
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY 201 1年第3l卷
消油剂由主剂和溶剂组成，主剂为非离子型表
面活性剂，溶剂为石油系碳氢化合物。用于配制消
油剂的表面活性剂具有如下特性：对泄漏油品分散
性好；生物可降解性强，毒性低；与溶剂的相溶性
好，低温时不凝固析出；价格低廉。因芳香烃溶剂
有毒，目前已不采用，而采用脂肪烃溶剂。这类消
油剂称为烃类消油剂，也称为普通型消油剂。消油
剂一般在无法进行机械回收、且使片】消油剂能减少
对环境危害的情况下才可使用。当存在火灾或爆
炸危险，使生命财产受到重大威胁时，消油剂的用
量才不受限制。消油剂只能分散黏度不大于60
1Tim ／s的油品。泄漏油品进入水域后，风化作用会
逐渐使其黏度增加，造成消油剂的效能下降。因
此，使用消油剂应在油品泄漏的初期(一般在2 d之
内)，否则消油剂很可能失效。使用消油剂时还应
考虑到油品泄漏水域的气象条件、水文条件、泄漏
油品的状态、油膜类型、乳化情况、油膜厚度等。此
外，由于消油剂对不同油品的分散效果不一样，应
立即鉴定和确认泄漏油品的种类，采用合适的消油
剂。使用消油剂时，应对泄漏油品的量有准确估
计，以确定消油剂投加量，同时也应考虑泄漏油品
的漂移动向，以便正确喷洒。
固化剂是在分散剂之后发展起来的，可与石
油反应形成如同橡胶样的固体物 当油品泄漏不
太严重时，可以手工抛洒固化剂；当油品泄漏较为
严重时，可使用高压水流帮助固化剂和油品混合，
然后使用网、抽油装置或撇油器从水中捞取凝同
物。固化剂的用量通常很大，一般是泄漏油品体
积的3倍。其优点是毒性低，泄漏油品可回收，不
受气象条件和水文条件影响，能有效防止油品扩
散，提高拦油栅和回收装置的使用效率。目前常
见的固化剂有山梨糖醇类、氨基酸衍生物类、高分
子聚合物类、蜡类、天然酯类、蛋白质、蛋白质衍牛
物类等。
2．4 生物修复
采用物理方法很难去除水域表面的油膜和水
中的溶解油；采用化学方法会造成二次污染。水
域微生物具有数量大、种类多、特异性和适应性
强、分布广、世代时间短、比表面积大等特点，用生
物来清除水域表面的油膜和水中的溶解油，在石
油污染环境恢复处理中发挥着越来越重要的作
用，具有物理、化学方法不可比拟的优点。利用生
物尤其是微生物催化降解环境污染物，减少或最
终消除环境污染的过程也称为生物修复。从20
世纪70年代起，国外就开始了生物修复水域泄漏
油品污染的研究，目前已进入实用研究阶段。生
物修复水域泄漏油品污染主要有两种方法：(1)生
物强化法 -6，即向油品泄漏区域投放具有高效
降解能力的微生物。这些被接种的微生物常被称
为“先锋微生物”，它们能够催化受限的生物降解
过程，可以从土著微生物中富集，也可以从其他区
域中分离出，还可以使用基因工程菌。该技术的
关键是筛选出高效降解泄漏油品的生物突变体；
(2)生物刺激法 ，即改变环境因素以促进微生物
的代谢能力。泄漏油品中含有微生物能利用的大
量碳源，水域上的风浪足以提供所需要的O，，因而
N、P往往成为限制因素。
2．5 其他泄漏油品应急处理措施
在某些紧急情况下，在很难采取合适措施而
泄漏油品有可能造成更大环境危害的情况下，就
地燃烧是最有效的补救措施。它的优点是快速减
少泄漏油品的体积，缺点是可能产生大量未完全
燃烧的颗粒物，包括CO 和CO，而且燃烧残留物
也很难清除。另外燃烧残留物可能沉入水底，严
重污染河床，回收更加困难。实施燃烧前，要综合
考虑各种因素，包括风速、风向、水流向、距人口居
住区的距离等，并严密监测空气质量的变化，对燃
烧可能引起的周围物品的着火危险要特别注意，
对附近的树木、船坞及其他设备要进行检查，特别
对顺风烟雾更要进行监测，防止烟雾和燃油移动
造成大火。
3 水域泄漏油品回收技术需要考虑的
其他问题
3．1 泄漏油品的漂移方向
正确判断泄漏油品的漂移方向对泄露油品的
回收处理具有重要的意义。泄漏油品的扩散速度
与水流速度密切相关，所以油品泄漏应急处理的关
键是将急流区的泄漏油品迅速导引至弱流区，并采
用收油机械回收，将污染损失减少到最小。
泄漏油品的漂移速度主要取决于水流速度和
风速。泄漏油品可获得一个和水流速度相同的漂
移速度以及一个风速的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。
在河流上设置拦油栅，使拦油栅与水流方向成
一定的夹角以减小泄漏油品的漂移速度，并向下游
低水流速度的岸边疏导。拦油栅放置的角度和长
度与水流速度的关系见表1。
第2期 金劲松等．水域泄漏油品回收处理技术
表1 拦油栅放置的角度和长度与水流速度的关系
3．2 泄漏油品回收处理的数据记录
在泄漏油品回收过程中，要及时记录有关泄漏
时间、泄漏量、泄漏区域、处理方法等数据，为后续
的水体污染治理工作提供可靠的数据。
3．3 泄漏油品回收处理的注意事项
在泄漏油品回收处理的过程中，应遵守有关安
全规范，如电气设备采用防爆电机、采用防爆工具
(如铜或铝制工具)、抢险人员穿戴防静电服装等。
4 结语
水域泄露油品回收处理技术的研究开发具有
重要意义。可采用拦油栅来控制漂浮在水上的油
品，将泄漏油品集中在相对较小的区域内，并使水
面的浮油层加厚，然后使用人工或机械对泄漏油品
进行回收。对于水域中的少量泄漏油品，可采用吸
附棉、吸油棉、吸油毡和吸油索等吸油材料来进行
吸附。在油膜较薄，难以用机械方法回收的情况
下，可使用消油剂或固化剂进行处理。水域表面的
油膜和水中的溶解油可用生物修复的方法进行
降解。
参考文献
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[S]．北京：中国标准出版社，1988．
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污染生物修复中的应用研究[D]．厦门：厦门大学环
境学院，2006．
(编辑祖国红)
· 专利文摘·
一种利用超导高梯度磁场的
转炉浊环水处理方法
该发明提供了一种利用超导高梯度磁场的转
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技术运行成本低，易实现自动化控制，节能降耗。／
CN101935129A ，2011—01—05
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节至pH为3．0～3．5；加入絮凝剂聚丙烯酰胺，其加
入量占所处理废水质量的0．001％o～0．003％o；搅拌
后重力沉降，停留时问为0．5～1．5 h。该方法具有
处理成本低、沉降速率快、沉降层密实、可回收大量
的苯二甲酸(TA)固体、操作条件简单等特点。／
CN 101941769A ．201 1—01—12
]二_ l寸 ] ] ] j

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