變電站移動式一體化含油廢水處理裝置研究

劉曉華　李輝　郭振國　劉國興　劉永亮　艾珺迪

摘要：指出了目前，我國變電站中變壓器多為油浸式變壓站，變壓器檢修產生的變壓器油通過排油管道進入事故油池，在夏季降雨量較大時，事故油池油水分離時間少，分離不徹底，少部分會隨雨水排出站外，從而對站外環境產生威脅。為此，創造性地提出了一種移動式一體化含油廢水處理裝置，在對變電站事故油池含油廢水進行處理后可達標排放，可為我國變電站含油廢水處理提供參考。

關鍵詞：變電站;含油廢水;移動式一體化含油廢水處理裝置

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：16 74-9944（ 2020） 2-0109-02

1 引言

《國家危險廢物名錄》（2016版）中明確“變壓器維護、更換和拆解過程中產生的廢變壓器油”為危險廢物，廢物類別為“HW08廢礦物油與含礦物油廢物”，廢物代碼為900 220-08，危險特性包括毒性（Toxicity，T）和易燃性（ Ignitability，I）[2]。變電站運行期間，含油設備故障檢修過程中，有變壓器油泄露的風險，漏出的變壓器油通過集油坑收集后，經坑底排油管，進入事故油池，靜待油水分離后，上層廢油交由有危廢處置能力的單位回收處置[1]。

2 研究現狀

2.1 油水分離方法現狀

目前常用的油水分離法主要有3種：一是氣浮法，氣浮池表面負荷高，水力停留時間短，池深淺，體積小，去油效率高，但起泡浮耗能大，運營費用偏高，且需投藥，日常管理要求高;二是過濾法，過濾效果好，出水含油量極少，但需要定期更換過濾介質;三是重力式油水分離法，該方法操作簡單、造價經濟、運行費用低、維護簡單[3-5]。此3種方法單一使用處理效果不佳，因此需應用復合式的方法進行含油廢水的處理。

2.2 變電站含油現狀

本次研究選取我國中部地區33座變電站進行調查，經過詳細的現場踏勘和查詢相關資料，得出以下結論（表1）。

從圖1可知我國中部500 kV變電站的事故油池中無浮油占比58%，微量浮油占比17%，少量浮油占比9%，有浮油占比9%，大量浮油占比7%，總體含油情況良好，仍有個別變電站事故油池內含油量較大。

3 移動式一體化含油廢水處理裝置的研制 本裝置原理：斜板、斜管統稱為淺池，是建立在淺池原理基礎上的。設有一理想分離池，體積為V，表面積為A，池長為L，寬為B，高為H，處理水量Q，停留時間為t，上浮速度為U。由淺池原理可知：上浮效率僅為池表面積的函數，而與水深無關。當容積為定值時，池子越淺則A值越大，上浮效率越高。所以，如果將池按高度分隔為n層，即分隔為n個高度為h= H/n的淺層上浮單元，在Q不變的條件下，油粒的上浮高度由H減小到H/n，從而使該池油粒去除率比原來增大了n倍。顯然，分隔的淺層數越多，去除率也相應提高。將這一原理可制成斜板或斜管池。設備材質具有不粘油、抗化學性（防腐）、耐紫外線和抗老化等特點。內部立體捕集板間間距為12.7 mm（對于高懸浮物的廢水，可以采用間距為19 mm的設計）。因此，當水流通過填料時，小顆粒的油滴在重力的作用下，只需要上升12.7 mm，即可觸撞捕集器板，被捕集板捕獲。這種現象稱為重力加速分離原理。由于聚集器的作用，小顆粒的油滴會聚集成大油滴，油滴沿著捕集板的板結構向上流動。根據stocks定律，較大顆粒的油滴會迅速浮到水面，與水體完全分離出來。同時，通過創新性的導流設計，使油水混合物在特定的水力控制條件下能夠快速高效的實現油水分離。后端的吸附過濾器能夠進一步的進行油水分離，保證出水含油量能夠穩定達標。移動式一體化含油廢水處理裝置如圖2所示。

工藝流程：首先主要采用物理除油，用以快速去除表面大部分浮油。在含油污水進入隔油池時，通過斜板延長停留時間，然后通過擋板，把油隔離于油水分離器的前段，然后通過中部集油槽收集，再通過排油管排入集油桶得以去除。而底部的不含油（或含有微量油）的污水則自流流入后段的水池，再通過管道自流流入吸附過濾器進行過濾吸附處理。在吸附過濾器中，污水經過布置于過濾器內部的細密過濾棉吸附，初步去除污水中剩余的少量油;再經過二級布置的活性炭的深度吸附，從而深度有效的去除水中的C（）D等有機化合物，從而使污水達標排放（圖3）。

4 污水處理結果分析

在實驗中，隨機選取10座事故油池為研究對象，選取具有代表性的COD和石油類作為水質指標，對本裝置的污水處理能力進行研究;待本裝置穩定運行一段時間后，對本裝置進出口水質進行檢測，檢測分析結果見圖4、圖5。

由圖4、5可知，經過一體化污水處理裝置處理后的事故油池含油廢水中COD和石油類均達到《污水綜合排放標準》一級標準限值要求，達標率為100%。

5 結論與建議

事故油池中含油廢水為危險廢棄物。為了防止在短時間內有大的降水發生從而導致事故油池中含油廢水隨雨水排至站外的風險事件發生。本研究在國網系統內部首次使用移動式一體化含油廢水處置裝置對事故油池內含油廢水進行清理，充分利用該裝置的便利性和高效性，確保變電站事故油池含油廢水不排出站外，避免因含油廢水外排而產生新的環境問題，適應了更高水平的環保要求。

參考文獻：

[1]張體強，變電站污水處理現狀與展望[Jl.環境科學與管理，201 7（42）：83-86.

[2]國家發改委.國家危險廢物名錄[R].北京：中華人民共和國國家發展與改革委員會，2016.

[3]李輝，朱敏，劉曉華，等.500 kV變電站事故油池油水分離性能及處理研究[J].資源節約與環保，2018（11）：71—72.

[4]雷崗星.含油廢水處理技術研究進展[J].環境研究與檢測，2017（1）.

[5]解宏端，刑文東，楊雨桐，等，含油廢水處理技術現狀及發展趨勢[J].科技資訊.2015（18）.

作者簡介：劉曉華（1980-），女，高級工程師，研究方向為環境保護。