物化法清理油品泄漏
Chemical Engineering,2013,120(2):16
目前处理油品泄漏的方法之一是采用分散剂。然而,分散剂在将油类物质破碎成可沉入水中的小球、扩大油的分散面积的同时,也对海洋生态造成毒害影响。现在,澳大利亚科廷大学化学工程系的研究人员开发了一种更为清洁的油品泄漏处理方法——“漂浮液滴法”。
研究人员们从理论上和实验上研究了水在油表面上的漂浮性能。他们用Young-Laplace方程建立了3个界面间(水-油、水-气、油-水)理论平衡的数学模型。据研究人员介绍,该模型与水-植物油系统的实验数据十分吻合。他们指出,一定体积的水滴在界面张力和浮力的联合作用下可以漂浮于油类物质表面,其平衡接触角必须大于5°。
该现象的一个潜在的应用方式是在海洋石油泄漏中采用微小水滴促进好氧生物降解。石油的生物降解率与溶解氧、水-油接触面积、细菌及营养物浓度等有关。由于大多数油类物质比水轻,易于覆盖水面并阻止大气中的氧溶解入水中。微小水滴具有很大的水-油接触面积,而且还能富集、筛选微生物菌群。此外,由于这些表面液滴直接暴露于空气中,它们还能保持高水平的溶解氧浓度。3种界面的张力可通过各种适宜表面活性剂的加入而容易地调节,以使水滴稳定存在于各种油类物质中。
该方法的概念验证实验已在实验室中采用燃料油完成。目前,研究人员正在致力于模拟海洋条件以及采用原油试样进行试验。科廷大学正在寻求完成试验及产品开发的合作者及经营商。