含油污水對泡沫滅火劑性能的影響研究

姚猛

（中國石化安全工程研究院，山東 青島 266071）

含油污水對泡沫滅火劑性能的影響研究

姚猛

（中國石化安全工程研究院，山東 青島 266071）

將原油乳化于水中，配制了不同濃度的乳化油污水，對乳化油污水對泡沫滅火劑性能的影響進行了試驗研究。試驗結果表明：石油類濃度為30～120 mg/L的乳化油污水對泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)、滅火時間和25%抗燒時間無明顯影響。泡沫滅火劑的25%析液時間隨污水中石油類濃度的增加逐漸縮短。使用石油類濃度為120mg/L的污水配置的泡沫滅火劑可以滿足滅火需求。

乳化油污水；泡沫滅火劑；發(fā)泡倍數(shù)；析液時間；滅火時間；抗燒時間

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.04.20

伴隨石油化工行業(yè)的發(fā)展以及原油戰(zhàn)略儲備的要求，原油儲罐規(guī)模不斷向大型化發(fā)展［1］。從近些年的現(xiàn)場檢查和研究情況看，我國大型原油儲罐區(qū)的安全狀態(tài)和防護能力不盡完善，火災風險較高［2］。一些原油罐區(qū)規(guī)模龐大，儲罐密集，一旦發(fā)生火災事故必然需要消耗大量消防水，這些消防水如果得不到有效封堵、處理，直接通過排水管網(wǎng)進入江河湖海，將會造成嚴重的環(huán)境污染［3］。在原油庫區(qū)滅火過程中，消防水的大量使用可能會導致三方面的問題：一是消防水供水系統(tǒng)水源不足，二是消防污水處理能力不足，三是事故應急池容積不足。如果能夠在事故現(xiàn)場將消防污水回用于滅火，就可以有效解決以上三個問題。迄今為止，消防污水回用方面的研究較少。本研究使用原油和石化企業(yè)廣泛使用的水成膜泡沫滅火劑［4］配置出不同濃度的乳化油污水，考察含乳化油污水對泡沫滅火劑性能的影響。

1　試驗部分

1.1試驗材料

自來水、原油、3%型水成膜低倍數(shù)泡沫滅火劑（揚州江亞消防藥劑股份有限公司）、四氯化碳、無水硫酸鈉、橡膠工業(yè)用溶劑油（符合SH0004要求）。

1.2試驗方法

在自來水中加入一定量的原油，將原油乳化；按照《水質石油類和動植物油類的測定紅外分光光度法》（HJ 637-2012）測定乳化油污水中的石油類；分別配制濃度為0mg/L（空白水樣）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的5組水樣，標記為水樣A、B、C、D、E；在水樣中加入3%型低倍數(shù)水成膜泡沫滅火劑；按照國標《泡沫滅火劑》 （GB 15308—2006）中的方法進行泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)、25%析液時間、滅火時間和25%抗燒時間測試試驗。

1.3試驗設備

試驗室剪切乳化機采購自上海壘固儀器有限公司的AE500S-H/90G； AE03自動萃取器和OIL480紅外分光測油儀采購自北京華夏科創(chuàng)儀器技術有限公司；按照國標《泡沫滅火劑》（GB 15308—2006）制備的低倍泡析測定器和低倍泡沫產生系統(tǒng)。

2　試驗結果與分析

2.1發(fā)泡倍數(shù)試驗結果與分析

對5組不同濃度的水樣分別做6次發(fā)泡倍數(shù)測試試驗，結果如表1所示。

表1　發(fā)泡倍數(shù)試驗結果

由表1可見，A～E組的發(fā)泡倍數(shù)大多在7～8之間，各組平均值在7.86～7.90范圍內。使用SPSS19.0，以水樣石油類濃度為自變量，以發(fā)泡倍數(shù)為因變量對試驗結果進行單因素方差分析。方差齊性檢驗p-值為0.726＞0.05，F(xiàn)檢驗p-值為0.976＞0.05［5］。由此可以認為，使用5組水樣配置的消防水，組間發(fā)泡倍數(shù)無明顯差異。

2.225%析液時間試驗結果與分析

對5組不同濃度的水樣分別做6次25%析液時間試驗，結果如表2所示：

表2　25%析液時間試驗結果

由表2中的試驗數(shù)據(jù)可見，隨乳化油污水中石油類濃度的升高，25%析液時間的平均值由A組的6分53秒縮短至E組的3分07秒，各組泡沫液的25%析液時間呈明顯下降趨勢。

2.3滅火時間試驗結果與分析

對5組不同濃度的水樣分別做6次滅火試驗，記錄滅火時間，結果如表3所示。

表3　滅火時間試驗結果

由表3所示的試驗數(shù)據(jù)可見，A～E組泡沫液的滅火時間平均值均在61.3～62.5 s的范圍內。使用SPSS19.0，以水樣石油類濃度為自變量，以滅火時間為因變量對試驗結果進行單因素方差分析。方差齊性檢驗p-值為0.610＞0.05，F(xiàn)檢驗p-值為0.859＞0.05。由此可以認為，使用5組水樣配置的消防水，組間滅火時間無明顯差異。

2.4抗燒試驗結果與分析

對5組不同濃度的水樣分別做6次泡沫抗燒試驗，記錄泡沫液25%抗燒時間，結果如表4所示。

表4　抗燒時間試驗結果

由表3中的試驗數(shù)據(jù)可見，A～E組泡沫液的滅火時間平均值均在2 061～2 080 s的范圍內。使用SPSS19.0，以水樣石油類濃度為自變量，以25%抗燒時間為因變量對試驗結果進行單因素方差分析。方差齊性檢驗p-值為0.818＞0.05，F(xiàn)檢驗p-值為0.652＞0.05。由此可以認為，使用5組水樣配置的消防水，組間25%抗燒時間無明顯差異。

3　結果與討論

（1）使用石油類濃度分別為0 mg/L（空白水樣）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水樣進行發(fā)泡倍數(shù)試驗，不同石油類濃度水樣的發(fā)泡倍數(shù)無明顯差異，水中乳化油對泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)無明顯影響。

（2）使用石油類濃度分別為0 mg/L（空白水樣）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水樣進行25%析液時間試驗，隨乳化油污水中石油類濃度增加，泡沫液析出速率增大，25%析液時間縮短。

（3）使用石油類濃度分別為0mg/L（空白水樣）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水樣進行滅火試驗，不同石油類濃度水樣的滅火時間無明顯差異，水中乳化油對泡沫滅火劑的滅火時間無明顯影響。

（4）使用石油類濃度分別為0 mg/L（空白水樣）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水樣進行泡沫抗燒試驗，不同石油類濃度水樣的25%抗燒時間無明顯差異，水中乳化油對泡沫滅火劑泡沫的25%抗燒時間無明顯影響。

原油罐區(qū)消防污水中的主要污染物是原油，消防污水中的原油主要以水面浮油、水中懸浮油滴和水中乳化油的形式存在。從某原油罐區(qū)消防演練時取到的消防污水水樣的檢測結果可知，消防污水中石油類濃度在25～30mg/L之間。本試驗結果表明，使用石油類濃度為30～120 mg/L的乳化油污水配制消防泡沫液，對泡沫液的發(fā)泡倍數(shù)、滅火時間和25%抗燒時間均無明顯影響。泡沫液的滅火時間均小于3 min，抗燒時間均大于10 min，滿足國家標準［6］，乳化油污水對泡沫滅火劑的滅火性能無明顯影響。據(jù)此，原油罐區(qū)在發(fā)生火災事故時，可以考慮先將滅火過程中產生的消防污水封存于防火堤內或收集于事故池內，然后從防火堤底部或事故池抽取消防污水，對消防污水進行快速除油、過濾處理后現(xiàn)場回用于滅火。

［1］李慶功，宋文華，呂鈴鑰，等.大型原油儲罐池火災事故下消防能力的評估［J］.南開大學學報：自然科學版，2012，45（1）：83-89.

［2］郎需慶，陶彬，張玉平.大型原油儲罐的火災爆炸風險淺析［J］.安全、健康和環(huán)境，2014，14（9）：43-45.

［3］顏鵬飛，張勇，楊國棟.石化企業(yè)消防控災過程中的環(huán)境保護［J］.安全、健康和環(huán)境，2012，12（7）：30-31.

［4］談龍妹，俞雪興，肖安山，等.泡沫滅火劑在我國石化行業(yè)中的應用［J］.安全、健康和環(huán)境，2008，8（1）：4-6.

［5］阮桂海．數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析——SPSS應用教程［M］．北京：北京大學出版社，2005：128-130.

［6］中華人民共和國公安部.GB 15308-2006沫滅火劑［S］．北京：中國標準出版社，2007.

（編輯：程?。?/p>

A Study on Effect of Oily W astewater on The Performance of Foam Fire Extinguishing Agent

Yao Meng
（SINOPEC Safety Engineering Institute，Qingdao Shandong 266071，China）

Emulsified crude oil water with different concentration was prepared.The effect of emulsified oil on the performance of foam fire extinguishing agentwas studied.Test results showed that：The emulsified oil water with oil concentration of 30～120 mg/L had no significant effect on foaming multiple，fire extinguishing time and 25%burn back time.The 25%liquid precipitation time of the foam extinguishing agentwas gradually shortened with the increase of the concentration of oil in sewage water.The foam fire extinguishing agentwith the oil concentration of 120mg/L can meet the requirement of fire extinguishing.

emulsified oil wastewater，foam fire extinguishing agent，foaming multiple，liquid precipitation time，fie extinguishing time，burn back time

X937

A

1008-813X（2016）04-0077-03

2016-07-04

姚猛（1982-），男，山東淄博人，畢業(yè)于蘇州科技大學環(huán)境工程專業(yè)，碩士，工程師，主要從事環(huán)境保護技術、環(huán)境風險領域的研究工作。