變壓器油絕緣油中多環(huán)芳烴無害化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變壓器絕緣油無害化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴(PAHs)無害化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器油是充油電力設(shè)備最主要的絕緣和冷卻介質(zhì)，由于油品自然劣化或設(shè)備改造、報(bào)廢，每年都會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的廢舊變壓器絕緣油。隨著電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展和新型電力設(shè)備的升級換代，廢舊變壓器油量也越來越大。變壓器絕緣油在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生多環(huán)芳烴而溶解于油中，因此，退運(yùn)的廢舊變壓器絕緣油均含有一定量的多環(huán)芳烴。由于許多PAHs具有致癌、致畸和致突變等“三致”效應(yīng)，對環(huán)境和人類健康具有較大危害。美國環(huán)保局在20世紀(jì)80年代初就把16種PAHs列為環(huán)境中優(yōu)先監(jiān)測污染物，我國也把PAHs列入環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測的污染物黑名單中。
[0003]我國《節(jié)約能源法》規(guī)定，廢油屬于可再生和綜合利用資源，研究開發(fā)適用、高效的廢變壓器絕緣油綜合利用新技術(shù)新工藝屬于國家鼓勵(lì)和支持的范疇。同時(shí)，根據(jù)我國制定的《國家危險(xiǎn)廢物名錄》，廢油列入47類危險(xiǎn)廢物之一，廢油的產(chǎn)生、分類、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、處置各環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)法規(guī)執(zhí)行。而對于退出運(yùn)行的變壓器油，只要未被其他油品污染，經(jīng)過一定的凈化、再生處理，可以恢復(fù)其性能，重新再利用；對于被污染過的變壓器油，則可通過再生、凈化和調(diào)質(zhì)等技術(shù)處理，重新用于低電壓等級設(shè)備、品質(zhì)要求稍低的充油電氣設(shè)備(如配變、充油開關(guān)等)或其它工業(yè)用途。
[0004]但目前，對于嚴(yán)重劣化變壓器絕緣油的報(bào)廢缺乏統(tǒng)一的評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)，對不同類型、不同劣化程度的報(bào)廢、停用變壓器絕緣油缺乏科學(xué)的分類和分級管理，沒有建立起經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、科學(xué)化的資源化和無害化處理途徑。目前報(bào)廢的變壓器絕緣油主要通過廢舊物資變賣處置的方式流入社會(huì)上的廢油回收公司等機(jī)構(gòu)，部分油品有可能通過非合規(guī)渠道加工后流入社會(huì)，成為危害人類健康和生態(tài)環(huán)境的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為消除報(bào)廢變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害，本發(fā)明的目的在于提供一種變壓器油絕緣油中多環(huán)芳烴無害化處理方法，去除油中多環(huán)芳烴，降低其危害。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0007]一種變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴無害化處理方法，其特征在于包括如下步驟:(1)測定變壓器絕緣油中的多環(huán)芳烴含量；(2)降解變壓器絕緣油中的多環(huán)芳烴；(3)凈化處理降解后的變壓器絕緣油。
[0008]進(jìn)一步地，其中，步驟(1)中，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測變壓器絕緣油中的多環(huán)芳烴含量，具體方法為:取變壓器絕緣油樣品，先用環(huán)己烷溶解所述樣品，然后用N，N-二甲基甲酰胺萃取，之后加入氯化鈉溶液，再用環(huán)己烷反萃取，環(huán)己烷萃取液經(jīng)洗滌后，用氮?dú)獯抵两?，再用正己烷溶解后，再用硅膠固相萃取柱凈化，經(jīng)濃縮定容后，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。
[0009]更進(jìn)一步地，其中，步驟(2)中降解變壓器絕緣油中的多環(huán)芳烴采用硫氧自由基氧化降解的方法，具體方法為:分別配制亞硫酸鹽溶液和銅鹽溶液，其中，亞硫酸鹽溶液的濃度為1?lOmmol/L、銅鹽溶液的濃度為0.1?lmmol/L ;將亞硫酸鹽溶液與變壓器絕緣油以1: 1-4: 1的體積比進(jìn)行混合；混合均勻后用NaOH調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為8.0-11.0 ;加入銅鹽溶液，銅鹽溶液加入量按亞硫酸鹽溶液與銅鹽溶液的體積比為1: 1加入；在攪拌的情況下完成多環(huán)芳烴的降解，反應(yīng)時(shí)間以多環(huán)芳烴徹底降解計(jì)，多環(huán)芳烴徹底降解判斷標(biāo)準(zhǔn)為降解率達(dá)到95%以上，降解率是通過反應(yīng)前后變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴的含量來計(jì)算的。
[0010]再進(jìn)一步地，其中，所述的亞硫酸鹽為Na2S03、K2S03、(NH4)2S03、NaHS03、NH4HS03、KHS03中的一種或幾種。
[0011 ] 再更進(jìn)一步地，其中所述的銅鹽為Cu (N03) 2、CuCl2、CuS04*的一種或幾種。
[0012]此外，步驟(3)中凈化處理降解后的變壓器絕緣油是通過沉降法和真空過濾的方法實(shí)現(xiàn)的，所述的沉降法是在溫度為25-35°C條件下，自然沉降8-15h，以除去降解后的變壓器絕緣油中大量的水分和能自然沉降下來的雜質(zhì)；所述的真空過濾是在真空度為93 X 103-99 X 103Pa，溫度為30_80°C的條件下進(jìn)行真空霧化，脫除沉降后的變壓器絕緣油中剩余的微量水分。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴無害化處理方法，涉及多環(huán)芳烴含量的測量、多環(huán)芳烴的降解、降解后變壓器絕緣油的凈化處理，通過對報(bào)廢后變壓器絕緣油的無害化處理，消除油中多環(huán)芳烴對人類健康和生態(tài)環(huán)境的潛在危害。其中，在變壓器絕緣油-亞硫酸鹽溶液-銅鹽溶液體系中，銅鹽溶液加入到變壓器絕緣油和亞硫酸鹽溶液混合液中，Cu2+形成氫氧化銅的膠體，氫氧化銅膠體催化亞硫酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生多種自由基如S03.、S05‘、S04‘、0H‘，這些自由基均可與多環(huán)芳烴發(fā)生反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)多環(huán)芳烴的無害化處理。
【具體實(shí)施方式】
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[0014]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
[0015]實(shí)施例1
[0016]本實(shí)施例以llOkV等級變電站報(bào)廢變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴的無害化處理為例。
[0017](1)測定報(bào)廢變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴含量。在該實(shí)施例中，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測得報(bào)廢變壓器絕緣油中多環(huán)芳烴含量為2.15yg/go具體步驟為:取少量報(bào)廢變壓器絕緣油作為樣品，先用環(huán)己烷溶解所述樣品，然后用N，N- 二甲基甲酰胺萃取后，加入氯化鈉溶液，之后再用環(huán)己烷反萃取。環(huán)己烷萃取液經(jīng)洗滌后，用氮?dú)獯抵两?，之后用正己烷溶解后，再用硅膠固相萃取柱凈化，然后經(jīng)濃縮定容后，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)測定，內(nèi)標(biāo)法定量。
[0018](2)降解報(bào)廢變壓器絕緣油中的多環(huán)芳烴。具體步驟為:
[0019](a)配制亞硫酸鹽溶液和銅鹽溶液，亞硫酸鹽采用亞硫酸鈉，溶液濃度為2mmol/L ;銅鹽采用氯化銅，溶液濃度為0.2mmol/L ；
[0020](b)取所述報(bào)廢變壓器絕緣油200m