[发明专利]变压器绝缘油中多环芳烃无害化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于变压器绝缘油无害化处理技术领域，具体涉及一种变压器绝缘油中多环芳烃无害化处理方法。

背景技术

变压器绝缘油是充油电力设备最主要的绝缘和冷却介质，由于油品自然劣化或因设备改造、报废，每年会产生一定数量的废旧变压器绝缘油。随着电网建设快速发展和新型电力设备的升级换代，报废变压器绝缘油油量也越来越大。目前常用的石油基变压器绝缘油属于环境难以降解的有机污染物，相当一部分变压器绝缘油含有一定量的有潜在致癌危险的多环芳烃。多环芳烃具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应，对人类健康和生态环境具有很大的潜在危害。美国环保局在20世纪80年代初就把16种多环芳烃列为环境中优先监测污染物，我国也把多环芳烃列入环境优先检测的污染物黑名单中。由于多环芳烃的稳定性和疏水性，造成其能持久的存在环境中，特别是高分子量的多环芳烃大量的积累。由于多环芳烃的脂溶性而很容易被动物的肠胃吸收，并能经食物链级联放大而富集并迅速的被广泛的分散到不同的组织(趋定位身体的脂肪中)发挥作用。

由于相关技术和措施缺乏，目前报废的变压器绝缘油主要通过废旧物资变卖处置的方式流入社会上的废油回收公司等机构，混同于普通润滑油，经加工后作为低等级工业润滑油等，其中部分油品有可能通过非合规渠道加工后流入社会，甚至重新进入电力系统作为绝缘油使用，成为危害环境和其他设备安全的“工业地沟油”，更成为危害人类健康和生态安全的隐患。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种变压器绝缘油中多环芳烃无害化处理方法，通过对报废变压器绝缘油开展无害化处理，消除油中多环芳烃对人类健康和生态环境的潜在危害。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种变压器绝缘油中多环芳烃无害化处理方法，包括如下步骤：

（1）过滤变压器绝缘油，除去油泥，判断油泥过滤彻底的标志为变压器绝缘油中粘稠状沥青质彻底消失；

（2）测定变压器绝缘油中的多环芳烃含量；

（3）制备固定化的纳米级二氧化钛光催化剂，之后将固定化的纳米级二氧化钛光催化剂平铺于太阳光平板构型光化学反应器上；

（4）光催化降解变压器绝缘油中的多环芳烃。

步骤（1）中，所述过滤变压器绝缘油，是通过机械过滤方法实现的。

所述机械过滤是利用压力式机械过滤机在35～100℃条件下完成油泥的过滤，所述压力式机械过滤机的工作压力范围为0.5～1.5MPa，所述油泥过滤次数为8～30次。

步骤（2）中，采用的测定方法为紫外吸光光度法。

步骤（3）中，制备固定化的纳米级二氧化钛光催化剂是指在制备纳米级二氧化钛光催化剂的同时将纳米级二氧化钛光催化剂固定于固态基质中。

制备方法为溶胶-凝胶法，采用的反应前驱体为钛醇盐Ti(OR)₄ ，其中R=C₂H₅、C₃H₇或C₄H₉；固态基质为全氟磺酸薄膜、硅胶、砂子或玻璃珠。

步骤（3）中，所述纳米级二氧化钛光催化剂为锐钛矿型二氧化钛改性体，所述二氧化钛改性体为金属离子掺杂型二氧化钛，所述纳米级二氧化钛光催化剂尺寸为7-70nm。

金属离子掺杂型二氧化钛，采用的金属离子为Fe³⁺、Cu²⁺或Ru³⁺，含量为0.2-8 wt%。

步骤（4）中，光催化降解变压器绝缘油中的多环芳烃的具体操作过程为：将变压器绝缘油与水以1:1～1:5 v/v混合，混合均匀的混合液送去循环流动式太阳光催化降解装置降解，降解反应温度为30℃～60℃，反应时间以多环芳烃彻底降解计，多环芳烃彻底降解判断标准为降解率达到95%以上，降解率是通过反应前后多环芳烃的浓度变化来计算的，多环芳烃浓度的测定方法参照步骤（2）。

与现有技术相比，本发明的变压器绝缘油中多环芳烃无害化处理方法，涉及多环芳烃含量测定、纳米级二氧化钛催化剂制备与固化、多环芳烃的降解，通过对报废变压器绝缘油开展无害化处理，消除油中多环芳烃对人类健康和生态环境的潜在危害。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此：

实施例1

本实施例以220kV等级变电站运行变压器绝缘油为例。