变电站废弃油料的污染途径及治理措施研究

2023-03-09王海龙李威智

皮革制作与环保科技 2023年1期

王海龙，李威智

（国网浙江省电力有限公司台州市椒江区供电公司，浙江台州 318000）

我国变电站主要建设在政府提供设施不方便的地区，基础设施可附着性低，但是由于国家电网公司“两型一化”的提出和应用，变电站和附属设施建设越来越多转型为通常应用设计，而变电站废弃油污处理不规范或处理不妥会对周边环境卫生造成一定的破坏。本文选取大量变电站作为研究对象，对其废弃油料的废弃路径及运行和管理状况进行调查，结合实际效果进行综合分析和评价，统计污染渠道与途径，并提出相应的治理措施。

1 变电站的污染情况

根据近几年对辖区变电站运行情况的统计勘查发现，由于经常会出现油料附着在设备表面的情况，造成变电站周边环境污染。有些油料含有害物质，会导致皮肤病等问题，影响人体健康。废弃油料的不合理处置会对环境造成一定程度的污染，主要分为两方面：首先是轻质油品的蒸气对大气造成的污染；再就是润滑剂在管理和使用过程中泄漏对空气及环境造成了一定程度的污染。根据统计分析可知[1]，油品蒸发中消耗的重量可占总量的0.6%～0.63%，如果从生产原油到注入原料之中需要进行三次卸装，将会有5.25%的重量损失。这些油料蒸气挥发到大气中，会造成大气污染等问题；当这些气体含量高达0.982%～1.223%时，被人体吸入会引起头晕眼花，四肢无力等症状；当空气中蒸气含量达到1.56%～2.1%时，人会有短暂窒息的情况发生；当空气中的蒸气含量超过2.5%时，会导致人昏迷，严重的有生命危险。

2 变电站油料污染

变电站大多数建立在盐碱含量高的地区，在这样的工业区中，污染问题一直是重点要解决的问题，受到污染的主要是变电站的周边环境和电气设备等。受到污染的电气设备如图1所示。

图1 受到污染的电气设备

由于废弃油料污染面积大，处理时间相对较长，因此造成的损失需要谨慎评估。变压器中的油料废弃后，往往存在于油浸式电压器和开关中，这些设备在日复一日的工作中产生老化，设备过度使用导致电流短路等问题。如果不及时处理将会影响设备正常运行，如果油体泄漏还会危害人体健康，造成水源污染、大气污染等问题。

2.1 油品蒸气污染

油品蒸发排放到大气中的蒸气可能会产生烟雾等[2]，油品被污染后，表面微生物的含量会有所增加，排入大气中时，就会造成大气污染等问题，并在紫外线阳光的照射下，产生一定的化学反应。因为蒸气造成的光化学烟雾有极强的氧化性，产生的有毒气体会破坏人体的免疫系统，导致神经衰弱、呼吸系统受损，严重的还会产生病变。

2.2 润滑剂降解污染

润滑剂的使用正在逐年增加，在运输、使用、管理这些润滑剂的过程中，稍有不慎就会导致泄露，严重破坏生态环境，危害人类生存。目前，国家制定了相应的油品管理条例，但是仍存在污染问题，据收集到的数据显示，每年润滑油在市场上销售5.0 Mt，就会散发在环境中0.9 Mt。润滑剂流入地表，会抑制农作物的生长，使得农作物产量骤减，严重时还会造成土地荒芜。

3 变电站污染治理措施

废弃油料对变电站的污染已经成为影响周边环境和空气质量、影响电网安全运行，关系工作人员身体健康的一个重要问题。我们需要采取的措施包括了解污染源的出处，对废弃油料排放过程中产生的有毒蒸气进行分析和处置；改变能源结构，充分使用无污染能源和低污染能源；对燃料进行预处理，提高燃烧技术水平等。在污染物进入大气之前，我们可以使用除尘硝烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等，减少大气中污染物的排放[3]。变电站应建立于远离市区的地区，最好选择干燥、空气流动强的地方，建立变电站时，相关人员应进行评估和走访调查，远离养殖场等污染源。

3.1 氧化处理技术的应用

变电站废弃油料如不进行相应处理，任其日常蒸发，不仅会造成经济损失，还会污染周边环境，同时也会给变电站工作人员带来一定危险。为了减少废弃油料污染，第一种方法是使用氧化处理整合技术。该技术用罐装车进行操作，待废弃油料氧化后再进行处理，同时控制排放量，利用大气的自净能力进行净化。不同的天气变化会导致排放量有所改变，如天气晴朗、风力大、区域空气流速强，气体排放量就会增加。具体情况如图2所示。

图2 吸收氧化法罐装车中蒸气浓度

第二种方法是用罐装车将蒸气预冷后脱水处理，未被吸收的油气通过渗透进行分离，大气中的蒸气用喷淋吸收塔进行回收，并返回压缩机进行压缩，再通过烟囱进入大气中[4]。这种方法操作简单，仅需要一两台设备就能进行。蒸气中的污染物有SO2和NO，其他成分如NO3、NH2等均为检出。本研究将检测结果进行统计整理，再根据标准进行对比，发现主要问题在于距离，在风速和转速固定后，污染物的浓度含量不同，污染物中的腐蚀物形成如下：Zn（OH）（3 min）—Zn5（CO3）2（3h）—Zn4SO4（OH）·64H2O。所以应对不进行接触的导体材料进行保护剂处理后再进行吸收处理，并采取密封设计，防止空气流通导致腐蚀。

3.2 微生物技术的应用

生物降解润滑剂可以在极短的时间内被微生物降解为CO2和H2O。生物降解润滑剂的主要成分是天然和人工合成的能被微生物分解或转化的物质。目前生物降解润滑剂还没有统一的标准，由于变电站的变压器油中含有多种有毒物质，属于危险品的范畴，所以对污染物的研究标本较少，评估需做好充分的准备工作才能实施[5]。废弃油料中存在种类繁多的细菌，它们在进食完油料以后，可以分解出对人类无害的微生物。相关人员根据废变压器油性能的检测结果，可以对这些油质进行分类处理，有些废油是可以利用的再生资源，可通过专业的技术操作使其被再次利用。比如采用平底油罐车作为器皿，收集废弃油料，采用微生物或者选择抗微生物添加剂，使其充分溶解在油中。具体分析数值如表1所示。

表1 废弃油料受微生物污染前后对比

3.3 建立污料监测站

为了进一步整治变电站周边废弃油料污染问题，优化废弃油料治理设施建设，相关人员结合周边环境和自身条件进行统筹安排，尽最大努力保证日常工作的进行，加强废弃油料治理设施运行维护；观测点建立后，单位组织具体负责人员对废弃油料的排放进行检查和定期抽查，并做好总结和记录；监测数据样品的采集严格按照标准进行，采用第一时段的样本为基准进行检测，具体检测结果如表2所示。

表2 变电站设备油料残留检测结果

变电站内通常都会有变压器运作油池，当变压器故障喷油时，会通过预设的输油路线运送至地下油池中，变电站其他设备维护时，废弃油料会直接存放在废变压油气池中，在指定时间进行回收。废弃油可以通过器材公司提供给需要的单位，也可以罐装后返回变压器生产厂家。由于运输存在一定危险性，可由经过风险评估的单位进行运输管理，再供其他变电站使用[6]。剩下的废油需要统计上报给省级资源部门，进入物资废物利用流程。防止其对环境造成污染，需要对其进行氧化处理，以及有害风险评估和指定细菌分解等处理。如果工厂内设置站点，就要做到每隔一段时间对废弃油料进行检测，保证其符合环境检测标准的要求，必要时也可以成立环保小组落实责任制，开展废弃油料处理的培训课程，增强工作人员对废弃油料的有效安置意识，提升工作人员对环境问题的认知。