论文部分内容阅读
吸附材料是处理水上危化品泄漏事故的有效措施之一,如何确定危化品吸附材料的性能评价指标及相应测试方案、优选出合适的吸附材料至关重要。本文选用苯乙烯及丙烯腈分别作为漂浮态和溶解态危化品的代表,进行了吸附材料试验研究与优选。确立了漂浮态危化品吸附材料的六项性能评价指标及相应测试方案,其中的六项指标分别为:吸油倍率、吸水倍率、吸油速率、持油率、重力保持率及挥发速率,并对市场上现有的四大类共计58种典型吸附材料进行了性能测试;建立了基于主因素法与层次分析法的危化品吸附材料性能综合评价体系。在此基础上,通过两步筛选法,最终优选出三种性能优良的苯乙烯吸附材料,分别为PP-1吸油毡、窝点吸油棉及羽丝绒。在自行研制的漂浮态危化品模拟筑坝拦截吸附实验装置上,对优选出的三种吸附材料进行了性能测试。结果表明,三种材料在不同条件下对零号柴油和苯乙烯的回收率均在50%以上,且随着油膜厚度及水流流速的增加,危化品回收率均呈现先增加后降低的趋势;并以黄河兰州段发生苯乙烯泄漏事故为例,进行了最低应急物资储备量的计算。结果表明,枯水期时PP-1吸油毡、窝点吸油棉及羽丝绒所需最低储备量分别为13.43 t、12.74 t及14.46 t;丰水期时PP-1吸油毡、窝点吸油棉及羽丝绒所需最低储备量分别为15.83 t、16.66 t及17.55 t。确立了溶解态危化品吸附材料的性能评价指标为吸油倍率和去除率。实验首先考察了三种溶解态丙烯腈定量分析方法(折光率法、紫外分光光度法及气相色谱法)的可行性和适用范围,特别是当丙烯腈浓度高于10000 mg/L时,宜采用折光率法,该方法操作简单、快速、准确性高。然后对不同类吸附材料的吸附性能进行了优选,发现椰壳活性炭的效果最佳,不仅丙烯腈去除率高达75%左右,而且吸附速率快,在1.0 h时基本达到吸附平衡。在自行研制的模拟筑坝拦截吸附实验装置上考察了吸附材料加入量、吸附时间、温度及水流流速对溶解态丙烯腈吸附效果的影响。结果发现,随着吸附材料加入量的增加、吸附时间的延长和水流流速的下降,丙烯腈去除率逐渐升高,而温度对吸附效果几乎没有影响;同时,建立了丙烯腈初始浓度、水流流速、吸附材料加入量与去除率之间的定量关系,并以椰壳活性炭为例,进行了最低应急物资储备量的计算。结果表明,当流速为5 m~3/min时,最低储备量为9.35 t;而当流速为400 m~3/min时,最低储备量为41.86t。