一种高效清除海洋溢油的处理工艺制造技术

本发明专利技术的技术方案是：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。本发明专利技术的有益效果：(1)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；(2)对于低浓度溢油也具有很高的清除效率；(3)颗粒物来源充分，使用后不需要回收处理，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种可用于清除海洋溢油的工艺。
技术介绍
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，这些方式均存在一定的局限性，例如布设围油栏和机械回收法可以回收海上一定厚度的浮油，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。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，对环境有二次污染。一般来说，生物修复较适合于低浓度的溢油污染，但是修复时间长，修复效果受复杂的海洋动力条件的影响较大，而且采用基因工程培育的高效基因工程菌，可能会对环境带来不良影响。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术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，该工艺成本低，处理效果好，对环境不产生二次污染。本专利技术的技术方案是一种高效清除海洋溢油的处理工艺，包括以下步骤(I)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. 5 μ m的颗粒物；(2)进行分选操作，得到分选粒径为6 10 μ m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。优选的是，步骤(I)所述的沉积物中有机质的含量为8 10g/kg，密度为2. 5 3.Og/cm3 ;所述步骤(2)分选后的颗粒物中有机质的含量为50 60g/kg。优选的是，步骤(2)所述的分选操作包括如下步骤①将取自胶州湾海域的海水用0. 45 μ m微孔滤膜过滤，得到过滤海水；②在圆柱形反应器适当的高度标注为H，并在圆柱形反应器底部适当的高度标注为h ;将风干过筛后得到的粒径不大于35. 5μπι的颗粒物与适量的过滤海水在圆柱形反应器中混合均匀，配成10g/L的海水溶液，并开始计时；③由公式(I)计算得到ΙΟμπι和6μπι的颗粒物沉降到圆柱形反应器底部所需要的时间h和t2 ； \%μΗt = --r-TF⑴ \fip 一 Pl ) gdp式中μ为液体的动力黏度(g · CnT1 · s-1)，P P为颗粒物的密度(g · cm_3)，P l为液体的密度(g · cm_3)，g为重力加速度(cm · s_2)，dP为颗粒物的直径(cm)，H为颗粒物的沉降高度(cm)，t为颗粒物的沉降时间(s)。·④计时达到&时，将h以上的溶液吸取出来；将吸取的溶液转移至同样大小的另外一个圆柱形反应器中，混合均匀，再次计时达到t2时，将h以上的溶液吸取出来，剩余的即为富集目标颗粒物的溶液；⑤对目标颗粒物溶液进行抽滤、乙醇洗涤和烘干，得到干燥的颗粒物；⑥将干燥的颗粒物进行研磨，直至捻在手里无粗糙感，即得到目标颗粒物。优选的是，所述步骤⑤包括先通过抽滤装置减少水分，再将颗粒物混合在乙醇溶液里，在150 300转/分钟的速度下振荡20 40分钟后，将颗粒物的乙醇溶液倒入普通研钵中，在60 90°C的温度条件下烘干30 50分钟，将研钵转移到真空干燥器中，抽真空干燥3-5分钟。(一)不同粒径的颗粒物材料溢油清除效率的研究分选后得到粒径在43-53 μ m, 35. 5-43 μ m, 20-35. 5 μ m, 10-20 μ m, 6-10 μ m,3-6 μ m,以及< 3 μ m范围的沉积物颗粒材料；将适量的颗粒物与250ml海水配制成200mg/L的颗粒物溶液，装入500mL具塞锥形瓶中，再加入50mg原油；将具塞锥形瓶在15°C恒温振荡6小时，静置12小时，分离得到颗粒物样品和液相。对颗粒物样品和液相多次萃取，并检测得到处理后的油品含量，计算得到颗粒物结合的原油量。根据初始加入油量换算得到溢油清除效率。不同粒径范围的颗粒物材料对原油清除效率的实验结果如图I所示，目标颗粒物材料即粒径范围在6-10 μ m的颗粒物材料对原油的清除效率为61. 4-72. 3 %，结合原油量715-846mg油/g颗粒物,远远高于其他粒径范围的颗粒物。( 二)不同粒径颗粒物材料沉降时间确定方法对于35. 5μπι以下的颗粒物粒径分选采用的是液体重力沉淀分选法，主要是根据不同大小的颗粒物在重力作用下，在液体中的沉降速度各不相同这一原理。颗粒物在液体中作等速自然沉降时所具有的速度，称为沉降速度，其大小可以用斯托克斯定律(式(2))表不。Vt=iElZfil§i(2)18//式中vt为颗粒物的沉降速度，cm · s—1 ; μ为液体的动力黏度(g · cnT1 · s-1)，P P为颗粒物的密度(g · cnT3)，P L为液体的密度(g · cnT3)，g为重力加速度(cm · s_2)，dP为颗粒物的直径(cm)。由式⑵推导得出式(3)。权利要求1.一种高效清除海洋溢油的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤 (I)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. 5 μ m的颗粒物；(2)进行分选操作，得到分选粒径为6 10 μ m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。2.根据权利要求I所述的一种高效清除海洋溢油的处理工艺，其特征在于步骤(I)所述的沉积物中有机质的含量为8 10g/kg，密度为2. 5 3. Og/cm3 ;步骤(2)所述分选后的颗粒物中有机质的含量为50 60g/kg。3.根据权利要求I所述的一种高效清除海洋溢油的处理工艺，其特征在于步骤(2)所述的分选操作包括如下步骤 ①将取自胶州湾海域的海水用O.45 μ m微孔滤膜过滤，得到过滤海水； ②在圆柱形反应器适当的高度标注为H，并在圆柱形反应器底部适当的高度标注为h;将风干过筛后得到的粒径不大于35. 5μπι的颗粒物与适量的过滤海水在圆柱形反应器中混合均匀，配成10g/L的海水溶液，并开始计时； ③由公式(I)计算得到ΙΟμπι和6μπι的颗粒物沉降到圆柱形反应器底部所需要的时间A和t2 ；式中μ为液体的动力黏度(g · CnT1 · S-1)，P P为颗粒物的密度(g · cm_3)，P L为液体的密度(g · CnT3)，g为重力加速度(cm · s_2)，dP为颗粒物的直径(cm)，H为颗粒物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效清除海洋溢油的处理工艺，其特征在于，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙娟，赵东风，赵朝成，刘建波，张云波，刘芳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：