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水环境中石油类污染物的危害及其处理技术

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水环境 石油 污染物 危害 及其 处理 技术
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第 27卷   第 2期2009年 3月                        石 化 技 术 与 应 用                  2009专 论 与 综 述 (181~ 186)水 环 境 中 石 油 类 污 染 物 的 危 害 及 其 处 理 技 术张 学 佳 1 ,纪 巍 2 ,康 志 军 1 ,孙 大 勇 1 ,单 伟 1 ,那 荣 喜 1(1. 中 国 石 油 大 庆 石 化 公 司 炼 油 厂 ,黑 龙 江 大 庆 163711; 2. 中 国 石 油 大 庆 石 化 工 程 有 限 公 司 ,黑 龙 江 大 庆 163714)摘 要 :综 述 了 水 环 境 中 石 油 类 污 染 物 对 水 体 性 质 、 水 生 动 植 物 以 及 人 体 的 危 害 情 况 。 概 述 了 含 石 油类 污 染 物 废 水 处 理 中 几 种 常 用 技 术 ,并 对 各 类 方 法 的 应 用 进 行 了 分 析 和 评 价 ,以 为 石 油 产 品 的 扩 大 应 用及 其 废 水 处 理 提 供 参 考 。关 键 词 :石 油 ;水 体 ;石 油 类 污 染 物 ;污 水 处 理 技 术 ;生 态 危 害 ;环 境 保 护中 图 分 类 号 : X 503; X 52; X 703. 1  文 献 标 识 码 : A  文 章 编 号 : 1009 - 0045 (2009) 02 - 0181 - 06石 油 具 有 “ 黑 色 黄 金 ” 、 “ 经 济 血 液 ” 之 美 称 ,广 泛 应 用 于 国 民 经 济 的 各 个 领 域 。 伴 随 着 我 国经 济 的 快 速 发 展 和 对 能 源 需 求 的 增 加 ,其 应 用 范围 还 在 继 续 拓 展 ,消 耗 量 也 日 趋 增 大 。 在 原 油 的开 采 、 加 工 、 运 输 以 及 各 种 炼 制 油 的 大 量 使 用 过程 中 ,由 于 工 艺 水 平 和 处 理 技 术 的 限 制 ,大 量 含石 油 类 物 质 的 废 水 、 废 渣 不 可 避 免 地 排 入 水 体 ,随 之 产 生 的 环 境 污 染 问 题 也 越 来 越 严 重 。 石 油在 水 体 环 境 中 的 大 量 存 在 会 对 水 体 生 态 系 统 造成 严 重 的 危 害 [ 1 - 2 ] ,而 水 体 石 油 污 染 问 题 处 理 的好 坏 直 接 关 系 到 自 然 生 态 环 境 及 经 济 的 持 续 发展 。 社 会 各 界 对 这 一 问 题 的 处 理 极 为 关 注 。 可见 ,全 面 了 解 石 油 环 境 安 全 性 及 其 废 水 的 处 理 技术 对 推 动 石 油 工 业 的 持 续 发 展 具 有 重 大意 义 [ 2 - 3 ]。1  水 体 环 境 中 石 油 的 危 害 性31. 1  石 油 类 污 染 物 对 水 体 性 质 的 影 响水 体 石 油 污 染 指 石 油 进 入 河 流 、 湖 泊 或 地 下水 后 ,其 含 量 超 过 了 水 体 的 自 净 能 力 ,使 水 质 和底 质 的 物 理 、 化 学 性 质 或 生 物 群 落 组 成 发 生 变化 ,从 而 降 低 水 体 的 使 用 价 值 和 使 用 功 能 [ 4 - 6 ]。石 油 类 污 染 物 在 进 入 水 体 后 ,会 在 水 面 上 形 成 厚度 不 一 的 油 膜 。 据 测 定 ,每 滴 石 油 在 水 面 上 能 形成 0. 25 膜 ,每 吨 石 油 能 覆 盖 5 × 106 面 [ 4 ]。 油 膜 使 水 面 与 大 气 隔 绝 ,使 水 中 溶 解氧 减 少 ,从 而 影 响 水 体 的 自 净 作 用 ,致 使 水 底 质变 黑 发 臭 。 油 膜 、 油 滴 还 可 贴 在 水 体 中 的 微 粒 上或 水 生 生 物 上 ,不 断 扩 散 和 下 沉 ,会 向 水 体 表 面和 深 处 扩 展 ,污 染 范 围 愈 扩 愈 大 ,破 坏 水 体 正 常生 态 环 境 。 另 外 ,水 面 浮 油 还 可 萃 取 分 散 于 水 体中 的 氯 烃 ,如 狄 氏 剂 、 毒 杀 芬 等 农 药 和 聚 氯 联 苯等 ,并 把 这 些 毒 物 浓 集 到 水 体 表 层 毒 害 水 生生 物 [ 5 - 7 ]。1. 1. 1  水 体 能 量石 油 在 水 面 上 形 成 的 油 膜 会 使 水 体 环 境 因素 发 生 严 重 变 化 ,使 水 体 生 态 遭 到 破 坏 。 油 膜 覆盖 水 面 会 阻 碍 水 的 蒸 发 ,影 响 大 气 和 水 体 的 热 交换 。 水 面 上 散 布 着 的 石 油 使 阳 光 更 多 地 被 反 射 ,改 变 了 水 面 的 反 射 率 和 减 少 了 进 入 水 体 表 层 的日 光 辐 射 ,会 对 局 部 地 区 的 水 文 气 象 条 件 产 生 一定 的 影 响 。 同 时 ,石 油 薄 膜 还 能 增 加 海 水 的 温度 ,特 别 是 海 洋 表 面 的 温 度 ,其 影 响 的 程 度 取 决于 众 多 因 素 ,首 先 取 决 于 石 油 薄 膜 的 厚 度 。 试 验表 明 ,石 油 薄 膜 厚 度 小 于 1 , 22 ℃ 的 海 面温 度 经 过 10 可 上 升 1 ℃ [ 8 ]。1. 1. 2  水 气 交 换石 油 薄 膜 能 破 坏 水 体 和 大 气 的 气 体 交 换 、 水气 交 换 和 盐 分 (物 质 )交 换 ,并 且 还 影 响 到 水 体 与大 气 相 互 作 用 的 每 一 个 过 程 [ 9 ]。 海 面 上 分 散 着的 石 油 薄 膜 可 减 少 风 传 递 给 海 水 的 动 量 ,削 弱 大气 和 海 洋 之 间 的 动 量 交 换 。 这 些 动 量 会 不 断 消3收 稿 日 期 : 2008 - 10 - 14;修 回 日 期 : 2008 - 10 - 21作 者 简 介 :张 学 佳 (1982— ) ,男 ,安 徽 利 辛 人 ,硕 士 。 主 要 从事 绿 色 化 工 与 环 境 工 程 技 术 研 究 ,已 发 表 论 文 30余 篇 。耗 ,它 会 传 递 给 风 压 流 ,使 海 面 风 压 流 不 断 增 大 。此 外 ,石 油 薄 膜 还 能 影 响 到 风 传 给 海 水 的 动 量 在风 压 流 和 波 浪 之 间 的 再 分 配 ,风 速 不 同 ,其 对 水气 交 换 的 影 响 程 度 也 不 相 同 。 需 要 着 重 指 出 的是 ,石 油 薄 膜 抑 制 了 波 浪 的 破 碎 过 程 ,即 阻 止 了能 使 海 水 中 盐 分 向 大 气 扩 散 的 飞 沫 形 成 ,这 不 利于 把 海 水 中 所 含 的 有 机 物 质 向 大 气 中 释 放 (盐 分及 其 他 物 质 是 形 成 云 的 凝 结 核 的 重 要 来 源 )。 石油 对 海 洋 大 规 模 的 污 染 ,可 足 以 破 坏 海 洋 与 大 气界 面 上 碳 酸 气 的 平 衡 [ 8 ]。1. 1. 3  饮 用 水各 国 对 饮 用 水 中 油 的 允 许 界 限 为 0. 1 ~1. 0μ g/L[ 1 ]。 饮 用 水 中 含 有 石 油 对 水 色 、 水 味 和溶 解 氧 均 有 较 大 影 响 。 当 污 水 中 石 油 类 污 染 物的 含 量 达 到 一 定 浓 度 时 ,将 对 常 规 的 水 处 理 工 艺(混 凝 、 沉 淀 、 过 滤 、 消 毒 )产 生 一 系 列 的 不 利 影响 ,如 妨 碍 已 经 形 成 的 絮 体 沉 降 ,阻 止 沙 滤 过 程的 正 常 进 行 ,产 生 三 卤 甲 烷 类 副 产 物 ,导 致 管 网水 的 生 物 不 稳 定 性 等 ,进 而 影 响 出 水 水 质 [ 1 - 3 ]。1. 2  含 油 污 水 外 排 对 土 壤 生 态 环 境 的 影 响用 含 石 油 的 水 灌 溉 农 田 ,石 油 会 穿 透 植 物 体内 部 ,在 细 胞 间 隙 和 维 管 束 系 统 中 运 行 。 植 物 的根 部 会 将 从 土 壤 中 吸 收 的 石 油 能 向 叶 子 和 果 实转 移 ,并 不 断 积 累 ,对 植 物 产 生 毒 性 作 用 :破 坏 植物 体 细 胞 ,阻 碍 呼 吸 、 蒸 腾 作 用 ,破 坏 叶 绿 素 的 合成 ,抑 制 营 养 物 质 吸 收 和 转 移 ,造 成 植 物 黄 化 、 死亡 等 ,使 农 作 物 的 产 量 受 到 严 重 影 响 [ 3 ]。 此 外 ,石 油 排 入 土 壤 后 ,会 破 坏 土 壤 结 构 ,影 响 土 壤 的通 透 性 ,致 使 土 壤 的 渗 水 量 和 透 水 性 都 下 降 。 积聚 在 土 壤 中 的 石 油 烃 ,绝 大 部 分 是 高 相 对 分 子 质量 的 有 机 化 合 物 ,水 溶 性 都 很 小 ,其 黏 着 在 植 物的 根 系 上 形 成 一 种 黏 膜 ,会 阻 碍 根 系 的 呼 吸 和 吸收 ,引 起 根 系 的 腐 烂 。 另 外 ,石 油 富 含 的 反 应 基会 与 土 壤 中 的 无 机 氮 、 磷 结 合 并 限 制 硝 化 作 用 和脱 磷 作 用 ,从 而 使 土 壤 肥 力 降 低 ,对 作 物 的 产 量性 状 、 农 艺 性 状 、 品 质 性 状 及 抗 病 虫 能 力 、 抗 倒 伏性 能 等 均 会 产 生 不 同 程 度 的 影 响 [ 10 - 11 ]。1. 3  石 油 类 污 染 物 对 渔 业 的 影 响石 油 污 染 破 坏 水 体 环 境 给 渔 业 带 来 的 损 害是 多 方 面 的 。 首 先 是 石 油 污 染 能 破 坏 渔 场 ,沾污 鱼 网 、 养 殖 器 材 和 渔 获 物 ,水 体 污 染 可 直 接 引起 鱼 类 死 亡 ,造 成 渔 获 量 的 直 接 减 产 。 其 次 表现 为 产 值 损 失 ,油 污 染 能 使 鱼 虾 类 生 物 产 生 特殊 的 气 味 和 味 道 ,而 且 这 些 气 味 和 味 道 无 论 采取 怎 样 的 加 工 方 法 都 无 法 消 除 ,因 此 可 降 低 水产 品 的 食 用 价 值 ,严 重 影 响 其 经 济 利 用 价 值 。当 海 水 中 的 石 油 含 量 为 0. 01 时 ,在 24 可 使 鱼 、 虾 、 贝 类 产 生 异 味 [ 3, 7 ] 。 人 们 在 食用 受 石 油 烃 衍 生 出 的 致 癌 物 质 特 别 是 多 环 芳 烃污 染 的 水 产 品 时 ,这 些 致 癌 物 质 可 通 过 食 物 链的 传 递 危 及 人 体 的 健 康 和 安 全 [ 12 ] 。 另 外 ,水 体石 油 污 染 还 会 造 成 相 当 大 的 社 会 和 经 济 损 失 ,如 影 响 到 旅 游 和 娱 乐 。1. 4  石 油 类 污 染 物 对 水 生 植 物 的 影 响水 体 上 的 石 油 污 染 物 能 影 响 水 生 植 物 的 光合 作 用 及 其 生 理 生 化 功 能 ,油 膜 使 大 气 与 水 面 隔绝 ,降 低 了 光 的 通 透 性 ,破 坏 正 常 的 富 氧 条 件 ,使受 污 染 水 域 植 物 的 光 合 作 用 受 到 严 重 影 响 。 其结 果 一 方 面 使 水 体 产 氧 量 减 少 (水 体 浮 游 植 物 光合 作 用 所 放 出 的 氧 气 约 占 全 球 产 氧 量 的 70% ) ;另 一 方 面 水 体 藻 类 和 浮 游 植 物 的 生 长 与 繁 殖 速度 的 停 止 或 减 缓 ,也 影 响 和 制 约 了 水 体 其 他 动 物的 生 长 和 繁 殖 ,从 而 大 大 减 少 了 水 体 动 物 最 基 本的 食 物 供 给 量 ,进 而 波 及 到 水 体 动 物 的 生 存 ,最终 结 果 将 导 致 海 洋 生 态 平 衡 的 失 调 [ 3, 13 ]。石 油 在 植 物 体 内 吸 收 和 积 累 的 量 随 时 间 的延 长 而 增 大 ,并 与 时 间 成 指 数 关 系 。 随 时 间 的 延长 ,植 物 抵 抗 力 逐 渐 减 弱 ,最 后 导 致 死 亡 。 石 油中 的 一 些 污 染 物 如 苯 并 芘 ,有 较 强 的 致 癌 作 用 ,它 可 以 通 过 植 物 体 的 富 集 作 用 残 留 在 食 物 中 ,再通 过 食 物 链 传 给 人 类 。 一 些 岸 边 植 物 也 难 逃 水体 石 油 污 染 的 影 响 如 红 树 ,它 们 虽 有 十 分 强 大 的根 系 系 统 能 捕 捉 水 体 环 境 中 的 石 油 污 染 物 ,但 对石 油 污 染 十 分 脆 弱 、 敏 感 ,沾 染 石 油 的 岸 边 植 物会 发 生 脱 叶 现 象 ,其 恢 复 需 要 数 年 时 间 。 而 沾 染石 油 的 新 根 和 新 幼 树 可 能 立 即 被 杀 死 ,还 可 能 发生 严 重 的 岸 边 侵 蚀 [ 14 ]。石 油 类 污 染 物 对 水 生 植 物 的 损 伤 程 度 与 其浓 度 有 关 。 甘 居 利 等 [ 15 ]的 研 究 表 明 ,大 多 数 浮 游藻 类 在 石 油 含 量 为 0. 1 ~ 1. 0 的 海 水 中 就会 死 亡 。 但 当 石 油 类 污 染 物 的 浓 度 不 超 过 一 定值 时 ,对 水 生 植 物 的 生 长 不 但 没 有 损 害 ,甚 至 还会 起 到 促 进 作 用 ;随 着 石 油 浓 度 的 升 高 ,其 毒 害作 用 才 能 表 现 出 来 。·281· 石   化   技   术   与   应   用                               第 27卷  1. 5  石 油 类 污 染 物 对 水 生 动 物 的 影 响水 体 中 的 石 油 类 污 染 物 主 要 通 过 动 物 呼 吸 、取 食 、 体 表 渗 透 和 食 物 链 传 输 等 方 式 富 集 于 动 物体 内 。 水 体 中 石 油 类 污 染 物 含 量 为 0. 01 ~0. 10 时 ,会 对 水 生 动 物 产 生 有 害 影 响 ,导 致其 中 毒 [ 16 - 17 ]。 水 体 中 石 油 类 污 染 物 对 水 生 动 物的 毒 性 按 鱼 、 贻 贝 、 棘 皮 类 动 物 、 甲 壳 纲 动 物 依 次递 增 。 海 洋 生 物 的 幼 体 ,对 石 油 污 染 都 十 分 敏感 ,这 是 因 为 它 们 的 神 经 中 枢 和 呼 吸 器 都 很 接 近其 表 皮 且 表 皮 都 很 薄 ,有 毒 物 质 很 容 易 侵 入 体内 ,而 且 幼 体 运 动 能 力 较 差 ,不 能 及 时 逃 离 污 染区 域 [ 16 - 23 ]。 另 外 ,石 油 中 有 些 烃 类 与 一 些 海 洋动 物 的 化 学 信 息 (外 激 素 )相 同 ,或 是 化 学 结 构 类似 ,从 而 影 响 这 些 海 洋 动 物 的 行 为 [ 7, 24 ]。1. 6  石 油 类 污 染 物 对 人 体 的 影 响石 油 一 般 可 以 通 过 呼 吸 、 皮 肤 接 触 、 食 用 含污 染 物 的 食 物 等 途 径 进 入 人 体 ,能 影 响 人 体 多 种器 官 的 正 常 功 能 ,引 发 多 种 疾 病 [ 3, 25 ]。 经 常 受 到石 油 类 污 染 的 孩 子 患 急 性 白 血 病 的 风 险 要 高 出平 均 水 平 4倍 ,患 急 性 非 淋 巴 细 胞 白 血 病 的 几 率是 普 通 孩 子 的 7倍 [ 26 ]。 石 油 类 污 染 物 污 染 的 附近 区 域 ,儿 童 皮 肤 碱 抗 力 明 显 减 弱 、 白 细 胞 下降 [ 27 ]、 贫 血 率 上 升 [ 28 ]、 肺 功 能 受 到 影 响 [ 29 ] ,一 般人 的 肝 肿 概 率 显 著 高 于 对 照 区 居 民 ,恶 性 肿 瘤 尤其 是 消 化 系 统 恶 性 肿 瘤 标 化 死 亡 率 明 显 高 于 对照 区 [ 28 ]。 石 油 的 浓 度 是 考 察 其 毒 性 的 关 键 因 子 ,不 同 组 分 的 石 油 其 毒 性 效 果 也 不 一 样 ,随 着 石 油浓 度 的 升 高 和 暴 露 时 间 的 延 长 ,其 毒 性 增 强 。2  含 油 污 水 的 处 理 技 术石 油 污 染 物 进 入 水 体 后 ,在 环 境 条 件 等 因 素的 作 用 下 ,其 组 成 性 质 和 存 在 形 式 都 会 有 所 变化 。 一 般 来 讲 ,石 油 类 污 染 物 主 要 以 漂 浮 油 、 分散 油 、 乳 化 油 、 溶 解 油 、 油 - 固 体 物 等 5种 状 态 存在 于 水 中 。 水 体 石 油 污 染 的 处 理 既 要 去 除 废 水中 的 大 量 石 油 类 物 质 ,同 时 也 要 考 虑 降 低 废 水 的化 学 需 氧 量 ( 生 物 需 氧 量 (等 ,其 有效 性 和 经 济 性 应 以 石 油 等 污 染 物 的 去 除 率 或 转化 率 、 残 留 量 为 比 较 基 准 [ 30 ]。 不 同 类 型 的 含 油 污水 要 采 用 不 同 的 处 理 方 法 ,目 前 国 内 外 含 油 污 水的 处 理 技 术 按 处 理 原 理 可 分 为 4 种 :物 理 法 、 化学 法 、 物 理 化 学 法 和 生 物 化 学 法 [ 31 - 38 ]。2. 1  物 理 法物 理 处 理 法 的 重 点 是 去 除 含 油 污 水 中 的 矿物 质 和 大 部 分 固 体 悬 浮 物 、 油 类 等 。 包 括 重 力 分离 、 离 心 分 离 、 粗 粒 化 、 过 滤 、 膜 分 离 等 方法 [ 31 - 33 ]。 重 力 分 离 法 是 初 级 处 理 方 法 ,它 利 用油 和 水 的 密 度 差 及 油 和 水 的 不 相 溶 性 ,在 静 止 或流 动 状 态 下 实 现 油 珠 、 悬 浮 物 与 水 的 分 离 。 离 心分 离 法 是 使 装 有 采 油 污 水 的 容 器 高 速 旋 转 ,形 成离 心 力 场 ,因 油 粒 和 污 水 的 性 质 不 同 ,受 到 的 离心 力 也 不 同 ,相 对 密 度 大 的 水 受 到 较 大 的 离 心 作用 被 甩 到 外 侧 ,相 对 密 度 小 的 油 珠 则 被 留 在 内侧 ,并 聚 结 成 大 的 油 珠 而 上 浮 达 到 分 离 目 的 [ 31 ]。粗 粒 化 法 是 利 用 油 - 水 两 相 相 对 于 聚 结 材 料 亲和 力 的 不 同 来 进 行 分 离 ,当 含 油 污 水 流 经 过 一 些疏 水 亲 油 物 质 时 ,油 珠 在 其 润 湿 、 聚 结 、 碰 撞 聚结 、 截 流 、 附 着 等 联 合 作 用 下 聚 集 成 较 大 的 油滴 [ 32 ]。 过 滤 法 是 将 含 油 污 水 通 过 设 有 孔 眼 的 装置 或 通 过 由 某 种 介 质 组 成 的 滤 层 ,使 污 水 中 的 悬浮 物 得 以 去 除 ,主 要 是 利 用 颗 粒 介 质 的 截 流 、 惯性 碰 撞 、 筛 分 、 表 面 黏 附 、 聚 并 等 作 用 ,将 水 中 油分 除 去 [ 31 ]。 膜 分 离 法 是 利 用 膜 的 选 择 透 过 性 对采 油 污 水 进 行 分 离 和 提 纯 的 方 法 ,其 机 理 是 用 1张 (或 1对 )多 孔 滤 膜 ,利 用 液 散 体 系 中 两相 与 固 体 膜 表 面 亲 和 力 不 同 而 达 到 分 离 的目 的 [ 33 ]。2. 2  化 学 法化 学 处 理 法 主 要 用 于 处 理 含 油 污 水 中 不 能单 独 用 物 理 方 法 或 生 物 方 法 去 除 的 一 部 分 胶 体和 溶 解 性 物 质 ,常 用 的 方 法 有 化 学 破 乳 法 、 化 学氧 化 法 等 [ 31, 34 - 35 ]。 化 学 破 乳 法 包 括 盐 析 法 、 酸 化法 、 凝 聚 法 。 由 于 乳 化 油 呈 稳 定 状 态 ,要 达 到 油水 分 离 首 先 要 破 乳 ,即 向 水 中 投 入 化 学 药 剂 ,药剂 在 水 中 水 解 后 形 成 带 正 电 荷 的 胶 团 ,与 带 负 电荷 的 乳 化 油 发 生 电 中 和 作 用 ,以 降 低 其 表 面 电位 ,再 经 过 处 理 使 油 粒 聚 集 ,粒 径 变 大 ,使 浮 力 随之 增 大 ,从 而 达 到 油 水 分 离 的 目 的 [ 13, 34 ]。 化 学 氧化 法 能 将 污 水 中 呈 溶 解 态 的 无 机 物 和 有 机 物 转化 为 微 毒 、 无 毒 物 质 或 转 化 成 容 易 与 水 分 离 的 形态 。 氧 化 法 又 可 分 为 氧 化 剂 氧 化 法 、 电 解 氧 化 法和 光 化 学 催 化 氧 化 法 。 氧 化 剂 氧 化 法 是 指 利 用强 氧 化 剂 氧 化 分 解 污 水 中 的 油 和 污 染 物质 以 达 到 净 化 含 油 污 水 的 一 种 方 法 [ 35 ]。 电 解 氧·381·  第 2期                   张 学 佳 等 1水 环 境 中 石 油 类 污 染 物 的 危 害 及 其 处 理 技 术化 法 是 指 在 污 水 中 插 入 电 极 并 通 过 直 流 电 ,使 污水 中 的 油 和 染 物 质 在 阳 极 发 生 电 氧 化作 用 或 与 电 解 所 产 生 的 氧 化 性 物 质 发 生 作 用 以达 到 净 化 含 油 污 水 的 一 种 方 法 [ 31 ]。 光 化 学 催 化氧 化 法 是 采 用 半 导 体 材 料 利 用 太 阳 光 能 或 人 造光 能 以 达 到 净 化 含 油 污 水 的 一 种 方 法 [ 35 ]。2. 3  物 理 化 学 法物 理 化 学 法 主 要 包 括 气 浮 法 、 吸 附 法 、 电 化学 法 、 超 声 波 分 离 法 等 ,这 些 方 法 一 般 都 具 有 适应 性 较 强 、 选 择 性 广 的 优 点 [ 36 - 37 ]。 气 浮 法 是 依靠 气 泡 表 面 吸 附 油 粒 或 悬 浮 物 以 达 到 分 离 的 目的 ,在 含 油 污 水 中 通 入 空 气 或 其 他 气 体 产 生 微 细气 泡 ,使 水 中 的 一 些 细 小 悬 浮 油 珠 及 固 体 颗 粒 附着 在 气 泡 上 ,形 成 水 - 气 - 油 粒 三 相 混 合 体 系 ,随 气 泡 一 起 上 浮 到 水 面 形 成 浮 渣 ,然 后 使 用 适 当的 撇 油 器 将 油 撇 去 [ 36 ]。 吸 附 法 是 利 用 吸 附 剂 的多 孔 性 和 大 的 比 表 面 积 ,将 含 油 污 水 中 的 溶 解 油和 其 他 溶 解 性 有 机 物 吸 附 在 表 面 从 而 实 现 分 离 。超 声 波 分 离 法 是 当 超 声 波 通 过 含 油 污 水 时 ,会 使微 小 油 滴 与 水 一 起 振 动 ,而 由 于 大 小 不 同 的 粒 子具 有 不 同 的 相 对 振 动 速 度 ,油 滴 将 会 相 互 碰 撞 、黏 合 ,使 其 体 积 增 大 ,随 后 变 大 的 粒 子 不 能 随 声波 振 动 ,只 作 无 规 则 运 动 ,最 后 水 中 的 油 滴 凝 聚并 上 浮 ,再 用 其 他 设 备 分 离 [ 37 ]。 电 化 学 法 包 括 电凝 聚 、 电 气 浮 和 电 火 花 法 。 电 凝 聚 是 利 用 溶 解 性电 极 电 解 含 油 污 水 ,从 溶 解 性 阳 极 溶 解 出 金 属 离子 ,金 属 离 子 水 解 生 成 氢 氧 化 物 ,它 能 吸 附 和 凝聚 乳 化 油 与 溶 解 油 ,沉 淀 后 除 去 油 。 电 气 浮 是 利用 不 溶 性 电 极 电 解 采 油 污 水 ,在 电 解 分 解 作 用 和初 生 态 的 微 小 气 泡 上 浮 作 用 下 ,使 乳 化 油 破 坏 ,并 使 油 珠 附 着 在 气 泡 上 。 电 火 花 法 是 利 用 交 流电 来 去 除 采 油 污 水 中 的 乳 化 油 和 溶 解 油 ,在 电 场作 用 下 筒 内 的 导 电 颗 粒 间 会 产 生 电 火 花 ,在 电 火花 和 水 中 均 匀 分 布 的 氧 的 作 用 下 ,油 分 被 氧 化 和燃 烧 分 解 [ 31 ]。2. 4  生 物 化 学 法生 物 化 学 (生 化 )处 理 法 是 利 用 微 生 物 的 生化 作 用 ,将 复 杂 的 有 机 物 分 解 为 简 单 物 质 ,从 而将 有 毒 物 质 转 化 为 无 毒 物 质 ,使 含 油 污 水 得 到 净化 [ 38 ]。 微 生 物 可 将 有 机 物 作 为 营 养 物 质 ,使 其 一部 分 被 吸 收 转 化 成 为 微 生 物 体 内 的 有 机 成 分 或增 殖 成 新 的 微 生 物 ,其 余 部 分 可 被 微 生 物 氧 化 分解 成 简 单 的 有 机 或 无 机 物 质 。 根 据 氧 气 的 供 应与 否 ,生 化 法 可 分 为 好 氧 生 物 处 理 和 厌 氧 生 物 处理 ;从 过 程 形 式 上 可 分 为 污 泥 法 、 生 物 过 滤 法 和氧 化 塘 法 [ 31 ]。 张 海 [ 39 ]针 对 大 庆 地 区 石 油 类 化 合物 污 染 湖 泊 水 质 的 特 点 和 气 候 条 件 ,分 别 采 用 包含 砾 石 床 、 砾 石 芦 苇 床 、 炉 渣 芦 苇 床 、 炉 渣 床 去 除石 油 , 平 均 去 除 率 分 别 为 24. 7% , 28. 4% ,45. 9% , 42. 9%。综 上 所 述 ,含 油 污 水 的 处 理 方 法 较 多 ,各 有优 缺 点 (见 表 1)。 一 般 情 况 下 单 一 方 法 的 处 理效 果 均 不 佳 ,在 实 际 应 用 中 通 常 是 2或 3种 方 法联 合 使 用 ,才 能 使 水 质 达 到 标 准 。 处 理 手 段 一 般是 先 用 物 理 方 法 分 离 、 然 后 用 化 学 法 去 除 、 再 用生 物 法 降 解 [ 31 - 37 ]。表 1  含 油 污 水 处 理 方 法 的 优 缺 点 对 比处 理 方 法 优 点 缺 点重 力 分 离 法 结 构 简 单 ,效 果 稳 定 ,运 行 费 用 低 ,处 理 量 大 ,管 理 方 便 占 地 面 积 大粗 粒 化 法设 备 小 ,操 作 简 单粗 粒 化 材 料 易 堵 塞 ,长 期 使 用 效 果 下 降 ,水 体 中 存 在表 面 活 性 剂 时 处 理 效 果 差过 滤 法 出 水 水 质 好 ,结 构 简 单 ,设 备 投 资 少 ,无 浮 渣 滤 床 需 反 复 冲 洗吸 附 法出 水 水 质 好 ,设 备 占 地 小投 资 较 高 ,吸 附 剂 再 生 困 难 ,不 适 用 于 量 大 、 污 染 负 荷高 的 采 油 污 水浮 选 法 效 果 好 ,工 艺 成 熟 占 地 面 积 大 ,药 剂 用 量 大 ,产 生 浮 渣 ,浮 油 难 处 理膜 分 离 法 出 水 水 质 好 ,设 备 简 单 膜 易 污 染 ,清 洗 困 难 ,操 作 费 用 高化 学 凝 聚 法 效 果 好 ,工 艺 成 熟 占 地 面 积 大 ,药 剂 用 量 大 ,污 泥 难 处 理活 性 污 泥 法 出 水 水 质 好 ,基 建 费 用 低 进 水 要 求 高 ,操 作 费 用 高生 物 滤 池 法 适 应 性 强 ,运 行 费 用 低 操 作 费 用 高氧 化 塘 法 效 果 好 ,管 理 方 便 ,投 资 较 少 占 地 面 积 大电 解 法 效 率 高 耗 电 量 大 ,装 置 复 杂 ,电 解 过 程 中 有 氢 气 产 生 ,易 爆电 火 花 法 效 率 高 ,适 应 性 广 ,占 地 面 积 小 耗 电 量 大 ,对 导 电 材 料 的 要 求 高超 声 波 法 分 离 效 果 好 装 置 昂 贵 ,难 以 大 规 模 处 理·481· 石   化   技   术   与   应   用                               第 27卷  3  结 束 语石 油 类 物 质 是 危 害 程 度 大 、 污 染 周 期 长 的 工业 污 染 物 ,其 污 染 源 具 有 分 布 广 、 排 放 复 杂 以 及影 响 的 全 方 位 性 、 综 合 性 与 双 重 性 等 特 点 ,因 此对 水 体 生 态 环 境 造 成 相 当 大 的 危 害 ,而 且 在 一 定条 件 下 这 些 污 染 物 会 以 不 同 的 方 式 向 周 围 环 境迁 移 ,造 成 “ 二 次 污 染 ” 。 所 以 ,人 们 在 选 择 和 使用 石 油 类 产 品 时 ,必 须 要 全 面 掌 握 其 生 态 毒 理 效应 ,考 虑 其 环 境 容 量 与 自 净 能 力 。为 保 护 自 然 生 态 环 境 与 人 类 健 康 ,保 持 经 济持 续 发 展 ,应 加 大 对 含 油 废 水 的 治 理 ,构 建 废 水处 理 过 程 的 生 态 系 统 集 成 化 技 术 ,在 从 根 本 上 强调 减 少 含 油 废 水 直 接 排 放 的 同 时 ,研 究 高 效 、 经济 、 清 洁 、 彻 底 的 处 理 含 油 废 水 的 新 方 法 ,应 根 据废 水 的 性 质 、 组 成 、 状 态 以 及 对 水 质 的 要 求 ,因 地制 宜 ,在 满 足 水 质 标 准 的 前 提 下 组 成 管 理 方 便 、运 行 可 靠 的 最 佳 工 艺 流 程 。参 考 文 献 :[ 1 ] 张 学 佳 ,纪 巍 ,康 志 军 ,等 . 土 壤 中 石 油 类 污 染 物 自 然 降 解 研究 进 展 [ J ]. 石 化 技 术 与 应 用 , 2008, 26 (3) : 273 - 278.[ 2 ] 张 学 佳 ,纪 巍 ,康 志 军 ,等 . 石 油 类 污 染 物 在 土 壤 中 的 吸 附 与迁 移 特 性 [ J ]. 中 国 石 油 大 学 胜 利 学 院 学 报 , 2008, 22 ( 3) :20 - 23.[ 3 ] 张 学 佳 ,纪 巍 ,康 志 军 ,等 . 石 油 类 污 染 物 对 土 壤 生 态 环 境 的危 害 [ J ]. 化 工 科 技 , 2008, 16 (6) : 60 - 65.[ 4 ] 韦 利 珠 . 九 州 江 广 西 段 石 油 类 污 染 现 状 及 防 治 新 思 路 初探 [ J ]. 珠 江 现 代 建 设 , 2007 (1) : 17 - 20.[ 5 ] A. of J ]. 1982, 16 ( 8 ) :1267 - 1275.[ 6 ] 李 建 明 . 海 洋 石 油 污 染 的 危 害 与 净 化 [ J ]. 生 物 学 教 学 , 2002,27 (7) : 35.[ 7 ] 罗 洪 君 ,王 绪 远 ,赵 骞 ,等 . 石 油 污 染 土 壤 生 物 修 复 技 术 的 研究 进 展 [ J ]. 四 川 环 境 , 2007, 26 (3) : 104 - 109.[ 8 ] 刘 爱 菊 ,李 若 钝 . 石 油 污 染 对 海 洋 生 态 系 统 的 影 响 [ J ]. 海 岸工 程 , 1995, 14 (4) : 62 - 65.[ 9 ]曲 维 政 ,邓 声 贵 . 灾 难 性 的 海 洋 石 油 污 染 [ J ]. 自 然 灾 害 学 报 ,2001, 10 (1) : 69 - 74.[ 10 ] 张 士 萍 ,郑 广 宏 ,王 磊 . 石 油 污 染 的 修 复 与 处 理 技 术 [ J ]. 四川 环 境 , 2007, 26 (4) : 76 - 82.[ 11 ] J, O. of on p of [ J ]. 2002, 22 (1) : 23 - 28.[ 12 ] 陈 蓉 ,徐 忠 贤 ,张 琳 . 湛 江 港 海 域 经 济 水 产 品 重 金 属 含 量 及评 价 [ J ]. 黄 渤 海 海 洋 , 1998, 6 (4) : 54 - 59.[ 13 ] 张 学 佳 ,纪 巍 ,王 宝 辉 ,等 . 油 田 采 出 水 过 滤 技 术 研 究 进 展[ J ]. 石 油 化 工 安 全 环 保 技 术 , 2007, 23 (2) : 42 - 44.[ 14 ] 李 玫 ,陈 桂 珠 . 含 油 废 水 对 秋 茄 幼 苗 的 几 个 生 理 生 态 指 标 的影 响 [ J ]. 生 态 学 报 , 2000, 20 (3) : 528 - 532.[ 15 ] 甘 居 利 ,蔡 文 贵 ,黄 创 良 ,等 . 海 上 溢 油 的 行 为 特 征 及 其 对 海洋 渔 业 的 危 害 [ J ]. 水 产 科 技 , 1997 (1) : 3 - 5.[ 16 ] 姜 礼 燔 ,邢 红 平 ,朱 伟 . 石 油 化 工 废 水 对 鱼 类 性 腺 及 胚 胎 发育 的 影 响 [ J ]. 内 陆 水 产 , 2007 (6) : 40 - 41.[ 17 ] T, A. of sp of J ]. 977, 197: 484 - 487.[ 18 ] 姜 朝 军 ,乔 庆 林 ,蔡 友 琼 ,等 . 菲 律 宾 蛤 仔 对 石 油 烃 的 污 染 动力 学 和 阈 值 研 究 [ J ]. 海 洋 渔 业 , 2006, 28 (4) : 314 - 320.[ 19 ] 张 爱 君 ,邹 洁 ,马 兆 党 ,等 . 石 油 污 染 对 牡 蛎 超 显 微 结 构 毒 性效 应 的 研 究 [ J ]. 海 洋 环 境 科 学 , 2006, 25: 6 -
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本文标题:水环境中石油类污染物的危害及其处理技术
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