处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺制造技术

本发明专利技术公开一种处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺，先由具有亲水亲油双重性能的吸附剂粉末和常规的絮凝剂配制吸附絮凝复合药剂备用；再在待处理的水体中，加入亲油又亲水的短纤维，再直接投入上述吸附絮凝复合药剂，使水体混浊并产生较细小的絮凝体；１－２４小时后，加入阳离子助絮剂，辅助以气浮技术，使絮凝体转化为纤维增强絮凝体浮到水面；最后，捕捉水面上的絮凝体，完成应急修复，为进一步加强水面上絮凝体抗风浪能力，可对其喷洒铝盐或铁盐交联。本发明专利技术用低廉的成本、快速解决了目前尚难以处理的天然水体乳化油污污染，可作为应急修复技术使用，使水质合格。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保
，特指一种处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺。
技术介绍
天然水体乳化油类污染主要发生在如下情况(1)石油泄漏时产生海滩污染，需 要用乳化剂水溶液冲洗油污，被冲洗下的油污会流入海水中；(2)金属和石材切削时使用 的乳化油切削液和石材冷却液排入水中污染；(3)油轮、油罐车清洗产生的乳化油污；(4) 各种油污或油漆泄漏到有风浪水体中，此时除了水面浮油外，还存在水流剪切导致的悬浮 油滴。 乳化油污染水体会导致水体COD (化学需氧量)升高，水体动植物缺氧，呼吸系统 发炎死亡现象。 目前工厂通常采用聚合氯化铝(PAC)絮凝油污，其原理是利用铝离子来压縮双电 层及沉淀表面活性剂，使乳化油粒子失稳破乳，然后利用铝盐水解出的氢氧化铝长链絮凝 捕捉油滴后气浮排放。据调查该技术存在问题是(l)絮凝剂用量相当大，废渣量大，且除 油率一般仅在80%左右，若补充加入活性炭粉通常也仅在90%左右；(2)部分破乳油滴不 能被有效捕捉，漂浮在水中需要再次用活性炭进行吸附过滤水质才能合格，但天然水体无 法如此处理；有报道使用超滤法处理可得高于90%的除油率但仅适用于工厂操作；另有发 明专利CN200510029879. 3氧化电解和粒子群电解联合处理船舶乳化油废水的方法，其特 征是将乳化油进行电解，乳化油粒子所带的电荷为负电荷，在电解过程中其负电荷在阳极 表面被中和而破乳产生油份积聚，由小油滴聚成大油滴并向上浮动到电解槽上部；电解的 阳极采用具有放氧功能的不溶性电极，该种阳极在电解中既能中和乳化油粒子的负电荷， 同时能进行电解反应产生羟基游离基OH 作用于乳化油粒子上，加快破乳反应的速度，同 时不产生固相沉淀物，经不溶性电极电解处理的水进入粒子群电解处理后排出，该专利技术适 用于船舶含油废水中的乳化油废水处理，处理效果好，电极使用寿命长，不产生二次污染， 而且造价低，具有广泛的推广潜力。上述方法都需要在专门的废水处理场所进行处理。微 生物修复乳化油污染水体技术也受到学术界重视，优点是成本低，缺点是处理速度缓慢，不 能作为应急修复工艺使用。 在天然水体乳化油污污染时，查索到通常使用活性炭坝或活性炭袋挂网吸附的方 法捕捉油滴，另外投入吸油砖，凝油剂处理水面上的油层，例如05年松花江苯污染事件和 10年陕西柴油泄漏事件。但活性炭坝仅适用于小河流污染，活性炭袋挂网吸附容易造成钩 挂，遗失现象，用药量较大。在专利技术者实验室小试中发现，该类方法处理后水质很难达到合 格标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺，以实3现低成本，快速处理，保证水质合格的功效。处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺，其步骤如下 第一步，由具有亲水亲油双重性能的吸附剂粉末和常规的絮凝剂按重量比1 : 1 至50 : 1的比例配制吸附絮凝复合药剂备用； 第二步，在待处理的水体中，按照水体重量的0. 005 1%加入亲油又亲水的短纤 维，再按照水体重量的0. 05 1%直接投入上述吸附絮凝复合药剂，使水体混浊并产生较 细小的絮凝体，将大颗粒油污絮凝吸附捕捉，此复合絮凝体独特处在于成为絮凝体后依然 具有很高的吸附细微颗粒油污能力； 第三步，在加入上述物质后的水体中，l-24小时后，按照水体重量的0.001 0. 2%加入阳离子助絮剂，辅助以气浮技术，使絮凝体转化为纤维增强絮凝体浮到水面； 第四步，捕捉水面上的絮凝体，完成应急修复。 所述具有亲水亲油双重性能的吸附剂粉末为常规草木纤维粉、半焦粉、焦炭粉或 有机改性粘土粉，而且吸附剂粉末与常规絮凝剂混合成吸附絮凝复合药剂备用，目的是使 吸附剂在水中可被絮凝成小型絮凝体不至于在随后操作中难以捕捉，导致水体悬浮物过多。 所述短纤维为石棉纤维、玻璃纤维、棉花或竹木质等天然植物纤维和改性双亲有 机纤维中的一种或多种混合，长度为0. 1 10cm。 所述助絮剂为阳离子聚丙烯酰胺及其衍生物或接枝物等高分子合成助絮剂，或壳 聚糖，天然生物助絮剂或部分阳离子微生物絮凝剂。 所述气浮技术有曝气、溶气气浮、电气浮等，这些气浮技术仅较适用小体积污染水 体应急修复；或添加自发生成气体的物质(如添加金属镁及其复合材料、硼氢化物等产氢 物质，过氧化氢等产氧物质，电石等水化产气物质，酸或水解呈酸性盐/碳酸盐复合材料等 产C02物质)，该类物质由于可以大面积撒播，适合各种体积污染水体应急修复。通常是使 用KmnO"双氧水先后加入水体中，此发气的效果最好，其原因应为加入与双氧水均为强氧 化性物质，可将乳化油体系部分氧化增加其亲水性。 所述所述第三步之后，可以在上浮到水面的絮凝体上喷洒铝盐铁盐进一步强化絮 凝体，以达到提高抗风浪的要求。 采用上述方案后，本专利技术使待处理的水体中形成的絮凝体在显微镜下显示内部为 短纤维交错，含有气泡的结构，絮凝体依靠气泡浮力的压縮作用和助絮剂的架桥或交联达 到致密效果。絮凝体可在轻微风浪中保持数小时不下沉不破碎。水面上的少量漂浮油污很 容易被纤维增强絮凝体所吸附捕捞。 试验中发现短纤维或/和助絮剂如果不是都完全满足上述要求，则往往处理后水 体中残余少量絮凝物或油粒子，且风浪下絮凝体很容易分散出油滴来，造成水质不合格。 本专利技术相对于现有技术的优点在于用低廉的成本、快速解决了目前尚难以处理 的天然水体乳化油污污染，可作为应急修复技术使用，使水质合格。具体实施方式 实施例一 以20g油漆加入到100L河水中进行模拟污染中试，中试水缸内安装涡流振动器模拟天然水体的波浪和流动，水面用电吹风固定鼓风。经搅拌后水体混浊，水面有大片薄层油 污碎片。 以木锯屑粉经50(TC处理后的半焦粉与PAC(聚合氯化铝)按照20 : l复合，加与 混合物同等重量的水混合成泥状物(吸附絮凝复合药剂)备用。使用时先投入200g石棉 纤维(长度为0. 1 10cm)分散，然后往水中投入600g泥状物搅拌进行吸附_絮凝，12小 时后检测到水体中油污已经基本被吸附消失，此时再向水体中加入含10g阳离子PAM(助絮 剂)溶解于水形成的溶液，此时细小的絮凝体转化为大型松散絮凝体。 当水中投入适量Mg/Fe304复合材料后(该复合材料遇水可产生氢气，可使絮凝体 粘附气泡浮到水面)，絮凝体很快上浮到水面，体积逐渐压縮减小，压縮时无油滴跑出。可保 留9小时基本不破碎下沉，可用捕捞网直接捞走。处理后水中未有油状物存在，也无明显异 味存在，水体中部通过C0D测定发现除油率大于99X。 比较实验中不使用短纤维，使用传统的处理方法即在同样的污染水体中投入 300g半焦粉后再投入30g PAC(PAC药量加倍)絮凝，然后投入Mg/FeA复合材料进行气浮， 发现絮凝体浮到水面上破碎，且水体中部取样通过COD测定发现除油率仅为35%，停止鼓 风和鼓浪后气浮进行再次比较，则除油率为95%，这证实了现有的吸附/絮凝除油技术是 不适合用于有风浪的天然水体中的；另外证明使用半焦为吸附剂，处理效果要高于目前报 道的活性炭吸附方法；同时证明短纤维和助絮剂的加入是处理有风浪油污染天然水体所必 须的。 实施例二 以20g煤焦油加入到IOOL河水中进行模拟污染中试，中试水缸内安装搅拌器以 lr/s的速度搅拌以模拟天然水体本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理天然水体乳化油类污染的应急修复工艺，其特征在于步骤如下：第一步，由具有亲水亲油双重性能的吸附剂粉末和常规的絮凝剂按重量比１∶１至５０∶１的比例配制吸附絮凝复合药剂备用；第二步，在待处理的水体中，按照水体重量的０．００５～１％加入亲油又亲水的短纤维，再按照水体重量的０．０５～１％直接投入上述吸附絮凝复合药剂，使水体混浊并产生较细小的絮凝体；第三步，在加入上述物质后的水体中，１－２４小时后，按照水体重量的０．００１～０．２％加入阳离子助絮剂，辅助以气浮技术，使絮凝体转化为纤维增强絮凝体浮到水面；第四步，捕捉水面上的纤维增强絮凝体，完成应急修复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楷翰，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]