變電站廢棄油料的污染途徑及治理措施研究

王海龍，李威智

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司臺州市椒江區(qū)供電公司，浙江 臺州 318000）

我國變電站主要建設(shè)在政府提供設(shè)施不方便的地區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施可附著性低，但是由于國家電網(wǎng)公司“兩型一化”的提出和應(yīng)用，變電站和附屬設(shè)施建設(shè)越來越多轉(zhuǎn)型為通常應(yīng)用設(shè)計，而變電站廢棄油污處理不規(guī)范或處理不妥會對周邊環(huán)境衛(wèi)生造成一定的破壞。本文選取大量變電站作為研究對象，對其廢棄油料的廢棄路徑及運(yùn)行和管理狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合實(shí)際效果進(jìn)行綜合分析和評價，統(tǒng)計污染渠道與途徑，并提出相應(yīng)的治理措施。

1 變電站的污染情況

根據(jù)近幾年對轄區(qū)變電站運(yùn)行情況的統(tǒng)計勘查發(fā)現(xiàn)，由于經(jīng)常會出現(xiàn)油料附著在設(shè)備表面的情況，造成變電站周邊環(huán)境污染。有些油料含有害物質(zhì)，會導(dǎo)致皮膚病等問題，影響人體健康。廢棄油料的不合理處置會對環(huán)境造成一定程度的污染，主要分為兩方面：首先是輕質(zhì)油品的蒸氣對大氣造成的污染；再就是潤滑劑在管理和使用過程中泄漏對空氣及環(huán)境造成了一定程度的污染。根據(jù)統(tǒng)計分析可知[1]，油品蒸發(fā)中消耗的重量可占總量的0.6%～0.63%，如果從生產(chǎn)原油到注入原料之中需要進(jìn)行三次卸裝，將會有5.25%的重量損失。這些油料蒸氣揮發(fā)到大氣中，會造成大氣污染等問題；當(dāng)這些氣體含量高達(dá)0.982%～1.223%時，被人體吸入會引起頭暈眼花，四肢無力等癥狀；當(dāng)空氣中蒸氣含量達(dá)到1.56%～2.1%時，人會有短暫窒息的情況發(fā)生；當(dāng)空氣中的蒸氣含量超過2.5%時，會導(dǎo)致人昏迷，嚴(yán)重的有生命危險。

2 變電站油料污染

變電站大多數(shù)建立在鹽堿含量高的地區(qū)，在這樣的工業(yè)區(qū)中，污染問題一直是重點(diǎn)要解決的問題，受到污染的主要是變電站的周邊環(huán)境和電氣設(shè)備等。受到污染的電氣設(shè)備如圖1所示。

圖1 受到污染的電氣設(shè)備

由于廢棄油料污染面積大，處理時間相對較長，因此造成的損失需要謹(jǐn)慎評估。變壓器中的油料廢棄后，往往存在于油浸式電壓器和開關(guān)中，這些設(shè)備在日復(fù)一日的工作中產(chǎn)生老化，設(shè)備過度使用導(dǎo)致電流短路等問題。如果不及時處理將會影響設(shè)備正常運(yùn)行，如果油體泄漏還會危害人體健康，造成水源污染、大氣污染等問題。

2.1 油品蒸氣污染

油品蒸發(fā)排放到大氣中的蒸氣可能會產(chǎn)生煙霧等[2]，油品被污染后，表面微生物的含量會有所增加，排入大氣中時，就會造成大氣污染等問題，并在紫外線陽光的照射下，產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)。因為蒸氣造成的光化學(xué)煙霧有極強(qiáng)的氧化性，產(chǎn)生的有毒氣體會破壞人體的免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致神經(jīng)衰弱、呼吸系統(tǒng)受損，嚴(yán)重的還會產(chǎn)生病變。

2.2 潤滑劑降解污染

潤滑劑的使用正在逐年增加，在運(yùn)輸、使用、管理這些潤滑劑的過程中，稍有不慎就會導(dǎo)致泄露，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，危害人類生存。目前，國家制定了相應(yīng)的油品管理條例，但是仍存在污染問題，據(jù)收集到的數(shù)據(jù)顯示，每年潤滑油在市場上銷售5.0 Mt，就會散發(fā)在環(huán)境中0.9 Mt。潤滑劑流入地表，會抑制農(nóng)作物的生長，使得農(nóng)作物產(chǎn)量驟減，嚴(yán)重時還會造成土地荒蕪。

3 變電站污染治理措施

廢棄油料對變電站的污染已經(jīng)成為影響周邊環(huán)境和空氣質(zhì)量、影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，關(guān)系工作人員身體健康的一個重要問題。我們需要采取的措施包括了解污染源的出處，對廢棄油料排放過程中產(chǎn)生的有毒蒸氣進(jìn)行分析和處置；改變能源結(jié)構(gòu)，充分使用無污染能源和低污染能源；對燃料進(jìn)行預(yù)處理，提高燃燒技術(shù)水平等。在污染物進(jìn)入大氣之前，我們可以使用除塵硝煙技術(shù)、冷凝技術(shù)、液體吸收技術(shù)、回收處理技術(shù)等，減少大氣中污染物的排放[3]。變電站應(yīng)建立于遠(yuǎn)離市區(qū)的地區(qū)，最好選擇干燥、空氣流動強(qiáng)的地方，建立變電站時，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行評估和走訪調(diào)查，遠(yuǎn)離養(yǎng)殖場等污染源。

3.1 氧化處理技術(shù)的應(yīng)用

變電站廢棄油料如不進(jìn)行相應(yīng)處理，任其日常蒸發(fā)，不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，還會污染周邊環(huán)境，同時也會給變電站工作人員帶來一定危險。為了減少廢棄油料污染，第一種方法是使用氧化處理整合技術(shù)。該技術(shù)用罐裝車進(jìn)行操作，待廢棄油料氧化后再進(jìn)行處理，同時控制排放量，利用大氣的自凈能力進(jìn)行凈化。不同的天氣變化會導(dǎo)致排放量有所改變，如天氣晴朗、風(fēng)力大、區(qū)域空氣流速強(qiáng)，氣體排放量就會增加。具體情況如圖2所示。

圖2 吸收氧化法罐裝車中蒸氣濃度

第二種方法是用罐裝車將蒸氣預(yù)冷后脫水處理，未被吸收的油氣通過滲透進(jìn)行分離，大氣中的蒸氣用噴淋吸收塔進(jìn)行回收，并返回壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，再通過煙囪進(jìn)入大氣中[4]。這種方法操作簡單，僅需要一兩臺設(shè)備就能進(jìn)行。蒸氣中的污染物有SO2和NO，其他成分如NO3、NH2等均為檢出。本研究將檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計整理，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)主要問題在于距離，在風(fēng)速和轉(zhuǎn)速固定后，污染物的濃度含量不同，污染物中的腐蝕物形成如下：Zn（OH）（3 min）—Zn5（CO3）2（3h）—Zn4SO4（OH）·64H2O。所以應(yīng)對不進(jìn)行接觸的導(dǎo)體材料進(jìn)行保護(hù)劑處理后再進(jìn)行吸收處理，并采取密封設(shè)計，防止空氣流通導(dǎo)致腐蝕。

3.2 微生物技術(shù)的應(yīng)用

生物降解潤滑劑可以在極短的時間內(nèi)被微生物降解為CO2和H2O。生物降解潤滑劑的主要成分是天然和人工合成的能被微生物分解或轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。目前生物降解潤滑劑還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由于變電站的變壓器油中含有多種有毒物質(zhì)，屬于危險品的范疇，所以對污染物的研究標(biāo)本較少，評估需做好充分的準(zhǔn)備工作才能實(shí)施[5]。廢棄油料中存在種類繁多的細(xì)菌，它們在進(jìn)食完油料以后，可以分解出對人類無害的微生物。相關(guān)人員根據(jù)廢變壓器油性能的檢測結(jié)果，可以對這些油質(zhì)進(jìn)行分類處理，有些廢油是可以利用的再生資源，可通過專業(yè)的技術(shù)操作使其被再次利用。比如采用平底油罐車作為器皿，收集廢棄油料，采用微生物或者選擇抗微生物添加劑，使其充分溶解在油中。具體分析數(shù)值如表1所示。

表1 廢棄油料受微生物污染前后對比

3.3 建立污料監(jiān)測站

為了進(jìn)一步整治變電站周邊廢棄油料污染問題，優(yōu)化廢棄油料治理設(shè)施建設(shè)，相關(guān)人員結(jié)合周邊環(huán)境和自身條件進(jìn)行統(tǒng)籌安排，盡最大努力保證日常工作的進(jìn)行，加強(qiáng)廢棄油料治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)；觀測點(diǎn)建立后，單位組織具體負(fù)責(zé)人員對廢棄油料的排放進(jìn)行檢查和定期抽查，并做好總結(jié)和記錄；監(jiān)測數(shù)據(jù)樣品的采集嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，采用第一時段的樣本為基準(zhǔn)進(jìn)行檢測，具體檢測結(jié)果如表2所示。

表2 變電站設(shè)備油料殘留檢測結(jié)果

變電站內(nèi)通常都會有變壓器運(yùn)作油池，當(dāng)變壓器故障噴油時，會通過預(yù)設(shè)的輸油路線運(yùn)送至地下油池中，變電站其他設(shè)備維護(hù)時，廢棄油料會直接存放在廢變壓油氣池中，在指定時間進(jìn)行回收。廢棄油可以通過器材公司提供給需要的單位，也可以罐裝后返回變壓器生產(chǎn)廠家。由于運(yùn)輸存在一定危險性，可由經(jīng)過風(fēng)險評估的單位進(jìn)行運(yùn)輸管理，再供其他變電站使用[6]。剩下的廢油需要統(tǒng)計上報給省級資源部門，進(jìn)入物資廢物利用流程。防止其對環(huán)境造成污染，需要對其進(jìn)行氧化處理，以及有害風(fēng)險評估和指定細(xì)菌分解等處理。如果工廠內(nèi)設(shè)置站點(diǎn)，就要做到每隔一段時間對廢棄油料進(jìn)行檢測，保證其符合環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求，必要時也可以成立環(huán)保小組落實(shí)責(zé)任制，開展廢棄油料處理的培訓(xùn)課程，增強(qiáng)工作人員對廢棄油料的有效安置意識，提升工作人員對環(huán)境問題的認(rèn)知。

4 結(jié)語

在變電站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，廢棄油料污染的成因不同，針對油品蒸氣回收、潤滑劑降解等污染途徑，需要相關(guān)人員從根本上采取相應(yīng)的措施，在今后的治理工作中提高對環(huán)境問題的重視程度，繼續(xù)將廢棄油料作為研究熱點(diǎn)，探究環(huán)境管理的優(yōu)化途徑，為營造綠色良好的變電站環(huán)境做出不懈努力。