變壓器油絕緣油中多環芳烴無害化處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于變壓器絕緣油無害化處理技術領域，具體涉及一種變壓器絕緣油中多環芳烴(PAHs)無害化處理方法。
【背景技術】
[0002]變壓器油是充油電力設備最主要的絕緣和冷卻介質，由于油品自然劣化或設備改造、報廢，每年都會產生一定數量的廢舊變壓器絕緣油。隨著電網建設快速發展和新型電力設備的升級換代，廢舊變壓器油量也越來越大。變壓器絕緣油在運行過程中會產生多環芳烴而溶解于油中，因此，退運的廢舊變壓器絕緣油均含有一定量的多環芳烴。由于許多PAHs具有致癌、致畸和致突變等“三致”效應，對環境和人類健康具有較大危害。美國環保局在20世紀80年代初就把16種PAHs列為環境中優先監測污染物，我國也把PAHs列入環境優先監測的污染物黑名單中。
[0003]我國《節約能源法》規定，廢油屬于可再生和綜合利用資源，研究開發適用、高效的廢變壓器絕緣油綜合利用新技術新工藝屬于國家鼓勵和支持的范疇。同時，根據我國制定的《國家危險廢物名錄》，廢油列入47類危險廢物之一，廢油的產生、分類、儲存、運輸、處置各環節必須嚴格按照國家相關法規執行。而對于退出運行的變壓器油，只要未被其他油品污染，經過一定的凈化、再生處理，可以恢復其性能，重新再利用；對于被污染過的變壓器油，則可通過再生、凈化和調質等技術處理，重新用于低電壓等級設備、品質要求稍低的充油電氣設備(如配變、充油開關等)或其它工業用途。
[0004]但目前，對于嚴重劣化變壓器絕緣油的報廢缺乏統一的評價方法和標準，對不同類型、不同劣化程度的報廢、停用變壓器絕緣油缺乏科學的分類和分級管理，沒有建立起經濟、環保、科學化的資源化和無害化處理途徑。目前報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上的廢油回收公司等機構，部分油品有可能通過非合規渠道加工后流入社會，成為危害人類健康和生態環境的隱患。

【發明內容】

[0005]為消除報廢變壓器絕緣油中多環芳烴對人類健康和生態環境的危害，本發明的目的在于提供一種變壓器油絕緣油中多環芳烴無害化處理方法，去除油中多環芳烴，降低其危害。
[0006]為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下:
[0007]一種變壓器絕緣油中多環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芳烴含量；(2)降解變壓器絕緣油中的多環芳烴；(3)凈化處理降解后的變壓器絕緣油。
[0008]進一步地，其中，步驟(1)中，采用氣相色譜-質譜聯用儀檢測變壓器絕緣油中的多環芳烴含量，具體方法為:取變壓器絕緣油樣品，先用環己烷溶解所述樣品，然后用N，N-二甲基甲酰胺萃取，之后加入氯化鈉溶液，再用環己烷反萃取，環己烷萃取液經洗滌后，用氮氣吹至近干，再用正己烷溶解后，再用硅膠固相萃取柱凈化，經濃縮定容后，用氣相色譜-質譜聯用儀測定。
[0009]更進一步地，其中，步驟(2)中降解變壓器絕緣油中的多環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的體積比進行混合；混合均勻后用NaOH調節混合溶液的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芳烴的降解，反應時間以多環芳烴徹底降解計，多環芳烴徹底降解判斷標準為降解率達到95%以上，降解率是通過反應前后變壓器絕緣油中多環芳烴的含量來計算的。
[0010]再進一步地，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現的，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；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]與現有技術相比，本發明的變壓器絕緣油中多環芳烴無害化處理方法，涉及多環芳烴含量的測量、多環芳烴的降解、降解后變壓器絕緣油的凈化處理，通過對報廢后變壓器絕緣油的無害化處理，消除油中多環芳烴對人類健康和生態環境的潛在危害。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產生多種自由基如S03.、S05‘、S04‘、0H‘，這些自由基均可與多環芳烴發生反應，從而實現多環芳烴的無害化處理。
【具體實施方式】
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[0014]以下結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步地詳細介紹，但本發明的保護范圍并不局限于此。
[0015]實施例1
[0016]本實施例以llOkV等級變電站報廢變壓器絕緣油中多環芳烴的無害化處理為例。
[0017](1)測定報廢變壓器絕緣油中多環芳烴含量。在該實施例中，采用氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)測得報廢變壓器絕緣油中多環芳烴含量為2.15yg/go具體步驟為:取少量報廢變壓器絕緣油作為樣品，先用環己烷溶解所述樣品，然后用N，N- 二甲基甲酰胺萃取后，加入氯化鈉溶液，之后再用環己烷反萃取。環己烷萃取液經洗滌后，用氮氣吹至近干，之后用正己烷溶解后，再用硅膠固相萃取柱凈化，然后經濃縮定容后，用氣相色譜-質譜聯用儀(GC/MS)測定，內標法定量。
[0018](2)降解報廢變壓器絕緣油中的多環芳烴。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)取所述報廢變壓器絕緣油200m