【正文】 效率相比還有不小的差距。此外，事故導致大連新港臨時關閉，影響了船舶的正常裝卸運營，給 港口和航運業(yè)也造成了巨大的經濟損失。 20 世紀 70 年代以來，海洋溢油事件在我國既有發(fā)生。 根據(jù)國際能源署的預測， 2030 年全球石油消費量為 億桶 /天，較 2021 年的 億桶 /天 增長 25%左右，那么在未來 22 年間， 全球石油產量 均每年至少要保證 萬桶 /天的增量。目前我國的溢油處理技術仍然非常不成熟。本文綜述了溢油處理技術中物理方法、化學方法、生物方法的常見溢油處理技術方式的特定適應環(huán)境、影響因素及其優(yōu)缺點， 明確不同溢油處理方式的特點，總結了 溢油事故處理如何將幾種方法相互配合才能有良好的處理效果。 隨著海洋石油開發(fā)的不斷深入， 采油 量的不斷上漲，加速了海上石油運輸業(yè)和石油開采業(yè)的發(fā)展，油輪的不斷增多，海上石油勘探、開發(fā)及海底管線鋪設的規(guī)模不斷擴大，同時海洋溢油污染事件，尤其是重、特大溢油污染 事件的 風險亦隨之大大增加。據(jù)不完全統(tǒng)計， 1973~2021 年，我國沿海船舶溢油事件共發(fā)生 2653 起，總溢油量更是達到了 37100 噸。 國內外研究現(xiàn)狀 國內海上溢油處理技術現(xiàn)狀 我國煙臺、秦皇島、天津海上溢油應急反應中心裝備了一定數(shù)量的油清除設備和器材，這些設備一般抗風浪性和溢油清除功能和效果有限（如秦皇島海上溢油應急反應中心進口的美國 SLICKBAR 公司動態(tài)斜面式專用收油船，見圖 11）。國內通常使用的充氣式圍油欄的釋放速度為 14 秒 /米，與國際先進水平相比，釋放速度相差 4 倍。在研發(fā)溢油回收系統(tǒng)時，應攻克溢油品種和環(huán)境條件適用范圍寬的收油機技術、圍收集成收油系統(tǒng)設備功能集成與快速連接技術 、圍油欄與溢油回收工作船柔性密封連接技術，可增強系統(tǒng)操作安全可靠性和降低作業(yè)強度的技術等 [1]。 美國、挪威、英國、丹麥、澳大利亞等國已開展了多年的油污清除技術及裝備的研究，取得了一些成功經驗。 當發(fā)生大面積溢油事故時，往往需要動用多種溢油清污技術裝備，包括：根據(jù)海流和風況條件多點、多層布設圍油欄；采用撇油器和吸附材料回收溢油；出動多功能溢油回收工作船；空中噴灑溢油分散劑等等。 目前世界上比較典型的收油機產品有，英國 Vikma 公司的盤式收油機、美國 SlickBar緒論 5 公司的動態(tài)斜面式（ DIP）收油機、芬蘭 Lomar 公司的刷式收油機、挪威 Framo 公司的堰式收油機、丹麥 RoClean 公司的復合式收油機等等 [2]。 （ 2） 海洋溢油處理技術主要有物理方法、化學方法和生物方法。因此，認識海洋溢油污染的現(xiàn)狀，了解海洋溢油污染的成因是非常必要的。 一起又一起的船舶溢油事故，給我們賴以生存和發(fā)展的海 洋甚至內河環(huán)境帶來了巨大的災難，據(jù)報道，近 50 年以來因石油類污染已導致 1000 多種海生生物滅絕，海洋生物已減少近 40％ 。事故發(fā)生后，盡管相關部門進行了全力 搶救，但是惡劣的天氣致使搶救工作全面失敗。 瑙魯茲海上油田事故 伊朗瑙魯茲海上油田在兩伊戰(zhàn)爭中多次經歷戰(zhàn)火，泄漏了大量原油。伊拉克直升機還對附近一個鉆井平臺發(fā)動過襲擊，造成原油泄漏，直至 1985 年 5 月才撲滅。沿海 1300 公里區(qū)域受到污染，當?shù)?鮭魚和鯡魚近乎滅絕，迄今仍未恢復，數(shù)十家企業(yè)破產或瀕臨倒閉，這曾是美國歷史上最嚴重的原油泄漏事故和海洋污染事故。 大連新港 “7 海上溢油產生的原因 所謂漏油，是由于石油的生產、提煉、 裝卸、儲存、運輸、使用和處置等不當造成石油的流失，從而對水生生物及其他生物造成損害，并且影響視覺和美學效果的現(xiàn)象。該類污染的 原因一般有以下兩個方面。 由于海損事故的不穩(wěn)定性，一般無法避免，但是一些因素會影響事故發(fā)生的概率。 另一種事故性溢油在油類作業(yè)時產生，其可能發(fā)生裝油溢油（多發(fā)生在開始、換艙、掃線三個關鍵時刻）、港內加油 溢油 和船內駁油 溢油 。 溢油產生的原因與危害 9 鉆井平臺 鉆井過 程中最主要的溢油風險就是井噴，當鉆遇地下異常高壓油、氣層時，如果井底壓力小于地層壓力，地層油氣流體將進入井筒并推動鉆井液外溢，即發(fā)生溢流。 通常井噴的事故概率很低 。為防治溢油，采油井 (特別是高產井 )都會安裝井下安全閥和封隔器，一旦發(fā)生事故，可自動關閉油井；同時安裝各種監(jiān)控設備，以便及時發(fā)現(xiàn)各種意外情況 。 海上溢油的 危害 雖然海洋對石油污染有自凈能力 ,但不是無限的 。 因此 ， 一次大的溢油事故造成的影響會延續(xù)十幾年甚至更長時間 [11]。 溢油處理技術 11 第 3 章 溢油處理技術 物理處理法 目前處理溢油的物理方法主要有圍欄法、硬刷撇油器法、吸油材料法、活性炭吸附過濾法、激光處理法等。 圍油欄的結構 圍油欄 一般為 PVC（聚氯乙烯）材 料制作的帶狀物，也可用其他諸如橡膠、泡沫塑料、稻草、木材、金屬等材料制作。 一般來說，圍油 欄的性能需要通過測試來確定，確定方法主要有兩種： ① 直接將圍油欄置于實際海況中，測量其能夠攔截溢油的風速、波高和流速的最大標準。 充氣式圍油欄的浮體為充氣式，一般為 PVC 材料制作。 圖 32 為某種已通過專利申請的新型多氣室充氣式圍油欄。修理方便，只需更換某個破損內膽即可。與充氣式相比，固體浮子式布放速度更快，對刺扎不敏感，但占用的空間較大，且回收工作強度大。 圖 33 為某種已通過專利申請的高強度防火圍油欄。 3） 采用的連接方式是雙鉸鏈式連接，具有牢靠、快捷、方便、不燃燒的優(yōu)點，使防火圍油欄能夠對拆，可與普通圍油欄串聯(lián)配合使用。其浮體為固體并以籬笆形式進行排列，裙體材料多為玻璃纖維網絡或其他剛性材料。 根據(jù)浮體的布置形式和張力帶等結構特點，籬式 圍油欄 可分為中心浮體式、外置浮體式和 外加強帶式三種： 1）中心浮體式圍油欄具有一組中心浮體群，即浮體在圍油欄中心線兩側且對稱，浮體群通常由固體泡沫盤組成，這種浮體盤相對減少了圍油欄的儲存體積。中心浮體式圍油欄與 水接觸面積小，搖擺性能差，容易出現(xiàn)翻滾。 （ 3）岸灘式 圍油欄 岸灘式 圍油欄 具有在淺水區(qū)不易翻倒的優(yōu)點，特別適合布放在岸灘附近。 適合布放在潮間帶或水陸交接處。圍油欄需要既能防止溢油在水平方向上的擴散，又能防止原油凝結成焦油球，在海面垂直方向上的擴散。根據(jù)溢油回收工作的需要，應設作業(yè)船，油回收船的進出口。 (5) 移動法 在深水的海面或風、潮流大的情況下，以及在使用錨不可能或者溢油在海面漂浮的范圍已經很廣泛的情況下使用。圍油欄的布放可根據(jù)具體情況靈活應用，可以多種方法同時進行， 但要 考慮到自然條件的變化，有計劃的展開 [17]。 其一般組成有 組成：撇油頭、傳 輸系統(tǒng)、動力站。 利用溢油重力和流動性，調整堰式撇油器的堰邊剛好低于油膜表面，讓油通過堰邊流進集油器，通過泵將集油器內 的 溢油泵送到儲油容器 (圖 34)。 撇油頭、軟管 、 真 空泵 、 動 力站。 盤 式 撇油器 （圖36） 利用 吸 油材料制作的盤片在油水混合物中旋轉，盤片旋出時，吸附的溢油被刮片刮入集油器，并泵送到儲油容器的溢油回收設備。適用范圍：港口、近岸水域回收中、低粘度的油。 繩拖把、擠壓輥、集油器 、 動 力站、液壓馬達 繩式撇油器使用環(huán)型繩拖把，擠壓輥驅動繩拖把并擠壓粘附的溢油，集油器收集擠壓的溢油。 吸 附 式 帶式 撇 油 器組成：吸附帶 、 刮 片（或壓輥）、傳動裝 置 和 集油器 向下傳動 ，親油帶推動水線下的浮油，被粘附的油在系統(tǒng)頂部用擠壓皮帶或刮板將油回收，沒被粘附的油集中在皮帶后面的儲存區(qū)，被回收的油和集中在皮帶后面的油通過吸管泵入儲油槽。 溢油處理技術 18 圖 36 盤式撇油器 圖 37 繩式撇油器 (a) (b) 圖 38 吸附式帶式撇油器 撇油器的工作原理 撇油器可以是自由漂浮的，安裝在船舷旁的，建在船上的，置于圍油欄頂點的，由溢油處理技術 19 吊臂控制或手持的等。硬毛刷和齒形盤片還綜合了機械傳輸原理 [19]。加機械傳輸法可以很好地解決由于天氣惡劣和回收油包水溢油頭時的困難 [20]。真空設備能回收溢油的原理在于吸油的同時吸人空氣。工作時排水泵 不斷地從 漏斗內吸水。但是通常大多數(shù)是通過調節(jié)型的堰緣來完成的，可以隨泵的速度而或高或低。還有一些多功能的收油結合，以堰式撇油器為基 礎 ， 附 上不同的盤片、硬毛刷或其他傳輸裝置 。從而水和油就被“拉向”撇油器，同時產生了一個向心 作用，促使渦旋中心的油層不斷變厚。屬于過濾撇油的還有網狀轉鼓， 它是由一個水平方向的金屬網狀鼓組成，沿著一個具有固定漏斗的圓管旋轉。漏斗內有一個螺桿將收集的油送進輸油泵中。撇油器的標稱回收速率是指在理想條件下的最大回收速率。真正需要很高處理量的情況極少發(fā)生，即使發(fā)生，通過幾個小一些的撇油器與其它的環(huán)節(jié)相配合也可到最佳效率。溢油回收裝置、駁運裝置和存儲能力應相匹配，動力裝置有快速反應能力，溢油回收作業(yè)時能夠低速航行，并具有一定的拖帶能力。 溢油處理技術 21 圖 39 海特 191 抽吸式溢油回 收船 抽吸式 溢油回收船 是一種利用泵抽吸水面浮油的船舶，有浮體抽吸式和真空抽吸式兩種。 黏附式溢油回收船 黏附式 溢油回收船 是一種利用親油材料制成的繩、帶和桶黏附溢油的原理進行回收溢油的船舶。根據(jù)旋轉的傳送帶的布放形式又可分為浸沒式和漂浮式。當 船舶前進時，水面溢油通過可調堰板或掃油臂進入油水分離艙，利用油水比重差，油水自然分離，將艙底部的水排出回收油。例如，對高黏度、規(guī)模大的溢油，應選擇帶式等回收船舶；對低中黏度的溢油應選擇水動力、偃式等回收船舶。近海作業(yè)時，還需要考慮子母船舶配合作業(yè)。 吸油材料的發(fā)展 吸油材料的發(fā)展經歷了一個由傳統(tǒng)向高性能型演化的過程。 最近幾年來，研究人員們受到高吸水樹脂的某些理論的啟發(fā)，使吸油材料向高吸油樹脂發(fā)展。如 1966 年美國道化學公司以烷基乙烯為單體，經交聯(lián)制得一種非極性的高吸油樹脂， 1973 年日本三井石油化學公司以甲基丙烯酸烷基酯或烷基苯乙烯為基本單體，經交聯(lián)制得一種極性樹脂 [24]， 1989年日本村上公司用三異丙苯基過氧化物交聯(lián)制得的醋酸乙烯－氯乙烯共聚體也是一種極性高吸油樹脂， 1990 年日本觸媒化學工業(yè)公司以丙烯酸類單體為原料，制得的側鏈上有長鏈烷基的一種中等極性的高吸油樹脂。按構成材料種類的不同吸油材料可分為無機吸油材料，有機吸油材料和復合吸油材料三大類。它們的優(yōu)點是材料相對便宜 ,缺點是大部分吸油量小 (一般 5g／ g)， 保油率差、吸油同時也吸水。雖然改性處理可以克服其部分缺點。合成有機類吸油材料應用最多的是高吸油性樹脂。同時也會造成二次污染。 對生活污油類等有機大分子物質表現(xiàn)出更強的吸附能力。綜合生產成本有所降低。 吸油材料的吸油機理 吸油機理到目前為止研究得不是很多，大部分只能從定性的角度來分析，能夠量化的很少。它的吸油機理類似于高吸水樹脂的吸水機理，原則上用親油基取代高吸水樹脂中的親水基，使高吸水樹脂 轉化為高吸油樹脂。與吸水樹脂相比，吸油樹脂的吸收倍率要遠遠小于吸水樹脂的吸收倍率。在吸油樹脂中只能由范德華力作吸油推動力，而范德華力是一種弱推動力。 （ 2） 有機合成的包藏型 主要應用于工廠廢油處理，工廠排水混入油處理，流出油處理，漏油處理等。優(yōu)點是使用安全，可以燃棄，體積小。但是其吸油量少，而且吸油速率慢，價格昂貴。 （ 4） 片狀型： 溢油處理技術 26 把吸油材料包裹于纖維中制成片狀，用于廢油、漏油的處理，或作油柵和油抹布。廉價、商效、環(huán)保的復合吸油材料將成為研究的熱點。各種價格便宜、吸油性能卓越的可生物降解吸油材料將會不斷投放市場，成為吸油材料的主導產品。 盡管用于現(xiàn)場燃燒的設備和技術都得到了很大的發(fā)展， 溢油的燃燒并不能代替溢油的圍控和溢油的自然消失。為了防止油層的熱量向油層下面的水產生傳輸損失，油層的最小厚度不少于 2～ 3mm。維持燃燒的關 鍵是使用防火圍油欄或利用冰或岸線等自然條件圍控溢油保持這一厚度。適宜于燃燒的時間條件范圍很寬，從幾個小時到幾天。 (2) 燃燒速率與效率 水面上溢油的燃燒速率是指油層厚度降低的速率，或單位區(qū)域面積內溢油容積的減少速率。 可能的惡劣條件 在許多情況下使用現(xiàn)場燃燒技術消除大量因近海石油勘探、裝卸作業(yè)、海上輸油管線和油船泄漏產生 的溢油是非常有效的。燃燒效率主要由開始燃燒時的油層厚度和燃燒后的油層厚度決定。即使有可能控制集中一部分溢油，溢油可能已經風化和或乳化而不能點火燃燒。使用飛機布放凝膠燃油是最有效的快速、安全、費用消耗最少的點火方法之一。如果油層太薄，水冷卻速度快，熱量損失很快，使油溫降低到油蒸發(fā)溫度以下，而不足以支持油的燃燒。然而，在某些情況下，現(xiàn)場燃燒 (或使用化學消油劑 )可能是快速而安全地消除大量溢油的唯一方法。這種技術 主要 用于處理近海 大型溢 油事故。同時隨著對可生物降解吸油材料開發(fā)研究的不斷深入。 （ 6） 乳液型： 粒徑為 1μm 以下的高分