变电站移动式一体化含油废水处理装置研究

刘晓华　李辉　郭振国　刘国兴　刘永亮　艾珺迪

摘要：指出了目前，我国变电站中变压器多为油浸式变压站，变压器检修产生的变压器油通过排油管道进入事故油池，在夏季降雨量较大时，事故油池油水分离时间少，分离不彻底，少部分会随雨水排出站外，从而对站外环境产生威胁。为此，创造性地提出了一种移动式一体化含油废水处理装置，在对变电站事故油池含油废水进行处理后可达标排放，可为我国变电站含油废水处理提供参考。

关键词：变电站;含油废水;移动式一体化含油废水处理装置

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：16 74-9944（ 2020） 2-0109-02

1 引言

《国家危险废物名录》（2016版）中明确“变压器维护、更换和拆解过程中产生的废变压器油”为危险废物，废物类别为“HW08废矿物油与含矿物油废物”，废物代码为900 220-08，危险特性包括毒性（Toxicity，T）和易燃性（ Ignitability，I）[2]。变电站运行期间，含油设备故障检修过程中，有变压器油泄露的风险，漏出的变压器油通过集油坑收集后，经坑底排油管，进入事故油池，静待油水分离后，上层废油交由有危废处置能力的单位回收处置[1]。

2 研究现状

2.1 油水分离方法现状

目前常用的油水分离法主要有3种：一是气浮法，气浮池表面负荷高，水力停留时间短，池深浅，体积小，去油效率高，但起泡浮耗能大，运营费用偏高，且需投药，日常管理要求高;二是过滤法，过滤效果好，出水含油量极少，但需要定期更换过滤介质;三是重力式油水分离法，该方法操作简单、造价经济、运行费用低、维护简单[3-5]。此3种方法单一使用处理效果不佳，因此需应用复合式的方法进行含油废水的处理。

2.2 变电站含油现状

本次研究选取我国中部地区33座变电站进行调查，经过详细的现场踏勘和查询相关资料，得出以下结论（表1）。

从图1可知我国中部500 kV变电站的事故油池中无浮油占比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%，总体含油情况良好，仍有个别变电站事故油池内含油量较大。

3 移动式一体化含油废水处理装置的研制 本装置原理：斜板、斜管统称为浅池，是建立在浅池原理基础上的。设有一理想分离池，体积为V，表面积为A，池长为L，宽为B，高为H，处理水量Q，停留时间为t，上浮速度为U。由浅池原理可知：上浮效率仅为池表面积的函数，而与水深无关。当容积为定值时，池子越浅则A值越大，上浮效率越高。所以，如果将池按高度分隔为n层，即分隔为n个高度为h= H/n的浅层上浮单元，在Q不变的条件下，油粒的上浮高度由H减小到H/n，从而使该池油粒去除率比原来增大了n倍。显然，分隔的浅层数越多，去除率也相应提高。将这一原理可制成斜板或斜管池。设备材质具有不粘油、抗化学性（防腐）、耐紫外线和抗老化等特点。内部立体捕集板间间距为12.7 mm（对于高悬浮物的废水，可以采用间距为19 mm的设计）。因此，当水流通过填料时，小颗粒的油滴在重力的作用下，只需要上升12.7 mm，即可触撞捕集器板，被捕集板捕获。这种现象称为重力加速分离原理。由于聚集器的作用，小颗粒的油滴会聚集成大油滴，油滴沿着捕集板的板结构向上流动。根据stocks定律，较大颗粒的油滴会迅速浮到水面，与水体完全分离出来。同时，通过创新性的导流设计，使油水混合物在特定的水力控制条件下能夠快速高效的实现油水分离。后端的吸附过滤器能够进一步的进行油水分离，保证出水含油量能够稳定达标。移动式一体化含油废水处理装置如图2所示。

工艺流程：首先主要采用物理除油，用以快速去除表面大部分浮油。在含油污水进入隔油池时，通过斜板延长停留时间，然后通过挡板，把油隔离于油水分离器的前段，然后通过中部集油槽收集，再通过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）的污水则自流流入后段的水池，再通过管道自流流入吸附过滤器进行过滤吸附处理。在吸附过滤器中，污水经过布置于过滤器内部的细密过滤棉吸附，初步去除污水中剩余的少量油;再经过二级布置的活性炭的深度吸附，从而深度有效的去除水中的C（）D等有机化合物，从而使污水达标排放（图3）。

4 污水处理结果分析

在实验中，随机选取10座事故油池为研究对象，选取具有代表性的COD和石油类作为水质指标，对本装置的污水处理能力进行研究;待本装置稳定运行一段时间后，对本装置进出口水质进行检测，检测分析结果见图4、图5。

由图4、5可知，经过一体化污水处理装置处理后的事故油池含油废水中COD和石油类均达到《污水综合排放标准》一级标准限值要求，达标率为100%。

5 结论与建议

事故油池中含油废水为危险废弃物。为了防止在短时间内有大的降水发生从而导致事故油池中含油废水随雨水排至站外的风险事件发生。本研究在国网系统内部首次使用移动式一体化含油废水处置装置对事故油池内含油废水进行清理，充分利用该装置的便利性和高效性，确保变电站事故油池含油废水不排出站外，避免因含油废水外排而产生新的环境问题，适应了更高水平的环保要求。

参考文献：

[1]张体强，变电站污水处理现状与展望[Jl.环境科学与管理，201 7（42）：83-86.

[2]国家发改委.国家危险废物名录[R].北京：中华人民共和国国家发展与改革委员会，2016.

[3]李辉，朱敏，刘晓华，等.500 kV变电站事故油池油水分离性能及处理研究[J].资源节约与环保，2018（11）：71—72.

[4]雷岗星.含油废水处理技术研究进展[J].环境研究与检测，2017（1）.

[5]解宏端，刑文东，杨雨桐，等，含油废水处理技术现状及发展趋势[J].科技资讯.2015（18）.

作者简介：刘晓华（1980-），女，高级工程师，研究方向为环境保护。