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电网企业危险废物处理技术及应用

更新时间:2016-07-05

0 引言

伴随着电网企业的快速发展,电网危险废物产量呈现大幅度的增长,危险废物的处理和处置问题也逐渐备受关注。危险废物指具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性和感染性,并且会对生态环境和人类健康构成严重危害的废物[1],电网企业危险废物则主要包括废气、废油、废旧蓄电池等。电网企业危险废物产生在电网企业的建设、运行、退役过程中,其中,变电站是为电网企业危险废弃物的主要来源之一,其设备在运行过程中会产生大量的废气(SF6)、废油、固体废物(铅酸蓄电池)等多种危险废弃物。

我国的电网危险废物处理和处置尚处在起步阶段,但随着人们环境保护意识的加强,废旧电网物资的回收和分类处理近年来逐渐受到重视,国家对电网企业大规模建设且监管力度日益增大,加强电网企业对危险废物的处理处置,对于提高电网企业物资管理的经济与社会效益、减少其对环境的污染和危害等有重要的研究意义和实用价值。

1 SF6废气处理

SF6气体稳定性好,具有较好的绝缘和灭弧性能,因此常用来作为绝缘、灭弧介质,如断路器、互感器、变压器等。但SF6气体在运行一定年数后,其灭弧性能下降,需要进行更换。SF6气体的分解物气体具有毒性,温室效应巨大,因此合理的回收和处置SF6气体至关重要,可以有效减少污染,具有良好的经济效益和环境效益[3]

1.1 SF6气体的净化

经回收的SF6气体含有不同多种类型杂质,主要有水分、CF4、HF等,其中,空气和CF4的去除较难。目前该方面技术主要有:碱洗法、物理液化、深冷固化分离等[4];碱洗法是利用碱水溶液(NaOH、KOH、Ca(OH)2)吸收净化SF6气体的方法;物理液化主要是利用SF6的沸点与空气、CF4的差异进行液化,该方法简单易实现;深冷固化分离主要是采用制冷机组把SF6低温冷冻成固体,再用抽真空将未凝结的空气和CF4去除。

1.2 SF6气体的回收

由于SF6气体的较易液化的理化性质,当前均采用液态进行回收,其回收的原理主要有以下两种:

(1)冷冻液化法

回收SF6气体时,利用制冷机组使SF6气体液化,以液体形态进行储存。该方法回收速度快、液化速度快,但净化不彻底[5]

(2)高压液化法

该方法在回收SF6气体时,在当时的环境温度下,利用压缩机将SF6气体压力提高至该温度下的饱和蒸汽压力,使SF6气体转化为液体,并以液体形态进行储存[5]

以上两种回收方法均能将SF6气体液化回收,但各有利弊。目前较为有效的回收装置是将二者结合,可以发挥二者的优点,快速高效的回收SF6气体。即用高温高压的气态SF6向SF6气瓶加压,强制液态SF6进入低温钢瓶。

1.3 SF6回收再生装置应用实例

南方电网部分厂局应用六氟化硫回收装置,其回收净化流程如图1所示。

图1 六氟化硫回收净化流程

工艺流程为:废的SF6气体进入SF6气体回收设备,依次通过油气吸收塔、水分吸收塔、SF6分解产物吸收塔、HF吸收塔,除去油类、水分、SF6分解产物等杂质, 然后通过增压装置将SF6液化,启动真空泵将空气等杂质去除,最终通过检测装置即可回收利用。

处理前后指标对比如表1所示。

Agilent7890气相色谱仪;Agilent7890B-5977A气质联用仪;AgilentG2613A自动进样器;国家药典委员会中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件;样品由北京中医药大学杨遥君教授鉴定为黄丝郁金Curcuma longa L.的干燥块根,其来源具体情况见表1;对照品β-石竹烯(β-caryophyllene)购于成都普思生物科技有限公司(批号PS010528),质量分数大于98%;醋酸乙酯(分析纯)、无水硫酸钠(化学纯)均购于北京化工厂。

5.宋·四明朱同《游金庭观》:“忆昔羲之古事修,龙蟠云卷卒难搜。鹅池墨沼今虽在,谁复书堂笔下求?”[7]2427

表1 处理前后指标数据对比

项 目处理前处理后水分/μg·g-13.6903.0751.01072.706空气/%0.05180.07860.03520.0351四氟化碳/%0.08980.01890.001930.0023矿物油含量/μg·g-14.3383.0841.6541.785可水解氟化物/μg·g-10.4290.2710.3120.309分解产物总和/μL·L-1343200

(3)柠檬酸铅法:将PbO和PbO2柠檬酸处理得到柠檬酸铅,柠檬酸铅通过低温被烧可转化为超细PbO粉。该工艺周期短,低能耗。

2 蓄电池处理

电网企业蓄电池主要以铅酸蓄电池为主,废铅酸蓄电池中因含有大量重金属铅和高浓度硫酸溶液,其中Pb、PbO、PbO2等多种成分,是再生铅工艺处理的难点,如果不进行有效的回收和处理,将对生物和环境造成威胁[6-7]

2.1 火法回收技术

(1)反射炉熔炼技术

该技术是以天然气或者煤气为燃料,采用反射炉作为熔炼设备,在高温技术条件下,对含铅废料进行还原,该技术操作简单、投资少。但是环境污染重、能耗高[8]

(2)竖炉熔炼技术

该技术是以焦炭或者煤气作为燃料,采用竖炉作为熔炼设备,在焦点区燃烧形成高温对含铅废料进行还原熔炼的技术[8]。该技术具有适应性强、低能耗、产量大等优点。

[1]李 琴,蔡木林,李 敏,等.我国危险废物环境管理的法律法规和标准现状及建议[J].环境工程技术学报,2015,5(4):306-314.

对成人教育来说,教育的质量和教育的方法对于受教育者今后的工作和学习能力具有深远的影响。所以成人教育必须重视现代化教育技术的应用,在帮助成人获得专业资格、提高技术、丰富知识、增长能力的同时,使其接受先进的信息技术,转变对学习的看法以及学习的态度。作为国民教育非常重要的一类教育。成人教育是社会实践的重要领域。教师必须转变教育观点、教育思想、教育态度。用新时期的教育理念迎接新时期的信息化教育。成人教育也要重视教师素质培养,整合校内教育资源,在改进与提升成人教育教师个人教学能力与信息教学素质的同时,帮助受教育者取得更优异的技术能力。

该工艺利用超频震动在震动膜表面产生剪切力,从而减少淤塞,提高浓缩比的方法。具有占地少、低耗能、产品质量优良等优点,但该技术对废油具有较强的选择性而受到限制,且成本较高[13]

该技术利用熔池熔炼原理,熔剂和原料先进行磨细再进行深度干燥,通过底吹氧气的强烈搅动,使硫化物精矿、熔剂等原料在反应器的熔池中进行充分地搅动,生成粗铅的熔炼技术[8]。该工艺具有流程短、成本低等优点。

2.2 湿法回收技术

由于火法回收具有高能耗、高污染的弊端,因此湿法回收铅工艺得到广泛研究,具有高效、低能耗、污染物排放量少等优点。传统湿法回收铅膏技术主要有电解沉积、固相电解还原、柠檬酸法[9]。(1)电解沉积:首先将铅膏经碱金属碳酸盐进行脱硫,将PbO2还原为PbO后,在浸出剂的作用下,将铅转移到富铅电解液中,最后进行电解得到精铅。

(2)固相电解还原:采用氢氧化钠溶液等碱性溶液作为电解液,在通电条件下,还原含铅化合物,回收金属铅的装置,该法回收率高、投资少,但碱耗较高。

从表1可以看出,各参数质量和百分比有明显下降,其中水分分别从3.690μg/g、3.075μg/g下降到1.0107μg/g、2.706μg/g,空气质量百分比分别从5.18%、7.86%下降到3.52%、3.51%, SF6气体纯度由99.23%提高到99.98%。可见SF6回收净化装置处理效果理想,可应用于现场的回收工作。

关于鲁迅的短篇小说《药》,已经有不少学者从影响研究的层面探讨了俄苏作家,如果戈理、契诃夫、屠格涅夫、安特莱夫等对鲁迅的影响。老师可以选取一二篇有代表性的学术论文,让学生阅读,并体会影响研究的方法和步骤。

随着科学技术的不断进步,涌现了大量新型创新的湿法电池回收技术。Volpe等以醋酸脲浸取铅膏,并尝试以不同形状的铁为还原剂将产物还原为金属铅,发现金属铅回收率达99.7%[10]

2.3 蓄电池回收处置应用实例

河南某公司引进CX集成预处理系统,建设了10万t再生铅项目,年处理废旧蓄电池15万t。研发出废旧铅酸蓄电池自动分离-氧气底吹熔炼再生铅新工艺,其工艺的流程如图2所示。

图2 废旧铅酸蓄电池流程

该工艺主要废旧蓄电池经自动破碎分离,有板栅、铅膏、塑料、隔板4种主产物。板栅直接合金化,生产合金产品;塑料可循环利用;采用富氧底吹熔炼技术生产成粗铅,进一步采用电解技术生产最终产品铅。其工艺经济技术指标及对比见表2。

表2 工艺经济技术指标对比表

项 目指标国内外水平自动分离铅回收率/%99一般在95火法熔炼铅回收率/%97.5一般在95铅膏中硫的回收率/%98国际上采用湿法脱硫率不到90锑的回收率/%98采用精炼回收率只有60锡的回收率/%99采用精炼电铅或混炼没有回收砷的回收率/%90采用精炼电铅或混炼没有回收且造成后段砷污染渣含硫/%0.5

该工艺具有良好的回收效益,其中铅回收率高达97%,硫回收率高达98%上,锑回收率高达98%,板栅、铅膏、塑料、隔板4种主产物也能全部得到回收利用。

3 废油处理

随着电网企业的快速发展,产生废油产量和种类越来越多,如变压器油、汽轮机油、断路器油、电缆油等。这些废油中含有的多环芳烃、多氯联苯等对人体有害的物质。因此废油的处理和处置问题也越来越严峻[11]

3.1 废油再生技术及工艺

[3]苏镇西.SF6气体回收及净化处理工作的综述[J].上海电力,2008(4):336-340.

PPP投资型项目执行中,忽视加强施工合同管理。也没有认真履行施工合同各项规定,对各参与方的权利和义务没有明确。此外,整个PPP投资型项目实施过程中,也没有认真履行自身权利和义务,甚至出现违约现象,未能严格遵循合同规定,制约项目建设效益提升。

该工艺利用硫酸与废油中发生化学反应,适量的硫酸可以脱除废油中的杂质,然后利用白土补充精制工艺获得再生油。该工艺简单,成本低,但会产生大量的酸性液体、气体及酸渣等,耗酸量较大,污染环境[12]

(2)溶剂精制组合工艺

废油中所含的烃类、添加剂、氧化产物、油泥等有不同的溶解度,由于这一特点,该工艺巧妙地利用有机溶剂除去添加剂、氧化产物、油泥等,并通过蒸馏回收溶剂获得粗产品,然后利用白土精制工艺获得再生油,此工艺低污染低能耗。

[6]潘军青,边亚茹.铅酸蓄电池回收铅技术的发展现状[J].北京化工大学学报(自然科学版),2014,41(03):1-14.

分别分取0、5.00、10.00、25.00、50.00、100.00、500.00ng铼标准工作液于盛有1g氧化镁的坩埚中,操作同1.5.1,制成校准曲线b,用于测定铼质量分数为0.01~1μg/g的样品。

加氢精致组合工艺常用作废油再生工艺的最后一道工序,在高温高压条件下,废油将于氢发生加成反应,形成加氢化合物,以除去废油中的杂质,该工艺不产生污染环境的酸渣、酸水,具有环保、回收率高等优点。

3.2 新型废油处理技术

(1)震动膜处理工艺

(3)富氧底吹熔炼技术

(2)水击谐波破乳技术

水击谐波破乳技术是利用油液系统内部的能量进行油水乳化液的破乳,利用在特定的管段形成水击驻波场,水滴间的聚结力使其产生碰撞和变形,最终出现回弹、稳定聚结、瞬态聚结[14-15]

2017年3月20号,山东省根据《全国农业现代化规划(2016—2020年)》和《山东省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》,制定《山东省农业现代化规划(2016—2020年)》。这是在全球经济一体化发展的态式之下,对于加速山东省农业现代化建设,提出了更高的要求。近年来,由于二胎政策的开放,致使山东省人口数量不断增加,而城市化的发展,则使得大量优质耕地被用于建筑开发,耕地面积不断减少,水资源短缺且污染严重,从而导致了山东省农业现代化发展进展缓慢。

3.3 废油处理技术应用实例

意大利某公司[16]采用Revivoil工艺,是加氢精制工艺的一种,能够在确保产出高质量再精炼润滑基础油的同时避免污染环境,减少能源及额外材料的消耗,其工艺流程如图3所示。

图3 加氢精致工艺流程

该工艺依次通过预闪蒸、蒸馏塔,依次除去水和轻烃、汽油等。然后通过加氢精致、闪蒸等工艺获得再生油,其制得的再生基础油性质如表3所示。

表3 再生基础油性质

项目110N150N400N500NBR色度L0.5L1.0L1.5L2L4密度(15°C)/kg·m-30.8720.8750.8830.8880.900运动粘度40℃/mm2·s-125~2830~3256~6095~101320~330粘度指数100100989898倾点/℃-9-9-9-9-9闪点/℃210220236246260

采用此工艺得到再生油的色度依次为L0.5、L1.0、L1.5、L2、L4,40℃时运动粘度依次为25~28、30~32、56~60、95~101、320~330mm2/s。润滑油的收率达到72.63%,得到沥青收率达到12%。

4 展望

电网危险废物的处理和处置是一项系统性、全局性、综合性的任务。当前,我国对于电网企业危险废物处理和处置有一定的进展,提高了电网危险废物的环境效益和经济效益。此外,为了更好的提高危险废物的处理效率和质量,电网企业应进一步积极开展废弃物处理技术的研究,开发新工艺,提升废弃物无害化、减量化及资源化利用水平。

参考文献

三大攻坚战是以习近平同志为核心的党中央确立的三场硬仗,事关决胜全面建成小康社会、事关亿万人民福祉,必须坚决打赢打好。财政部门要深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,牢固树立“四个意识”,切实做到“两个坚决维护”,自觉从党中央工作大局出发,增强使命感紧迫感,充分发挥职能作用,紧紧抓住重点任务,全力以赴抓好落实,坚决支持打好三大攻坚战,为决胜全面建成小康社会作出新的更大贡献。

[2]张 辉,焦俊韬,肖登明,等.六氟化硫的替代灭弧气体电气特性研究综述[J].电气工程,2016(3):1-5.

(1)硫酸白土精制工艺

[4]杨晓琳,蔡 巍,李 帆.浅谈电网六氟化硫气体回收处理[C].中国电机工程学会年会.2010.

[5]洪文生,齐 斌.SF6气体的集中回收处理和再利用[J].安徽电力,2011,28(S1):38-39.

(3)加氢精制组合工艺

深化市县机构改革,夯实基层基础。市县机构改革必须面向人民群众、符合基层事务特点,在职能配置上更加突出民生,强化社会管理和公共服务职能,在机构设置上不简单照搬上级机关设置模式,既允许“一对多”,也允许“多对一”,确保上下贯通,执行有力。全面落实乡镇、街道相关改革,统筹推进第二批经济发达镇行政管理体制改革,实行扁平化和网格化管理,使各类机构、组织在服务保障群众需求上有更大作为。

[7]朱新锋.以废铅酸电池铅膏制备超细氧化铅粉末[J].中国有色金属学报,2010(1):132-136.

[8]王学健,沈海泉.废铅酸蓄电池回收技术现状及发展趋势[J]. 科技创新与应用,2015(9):4-6.

[9]潘军青,岳希红,孙艳芝,等.一种清洁湿法固液两相电解还原回收铅的方法[P].中国.101831668,2010-09-15.

[10]Volpe M,Oliveri D,Ferrara G,et al.Metallic lead re-covery from lead-acid battery paste by urea acetate disso-lution and cementation on iron [J].Hydrometallurgy,2009(96): 123-131.

[11]杨 鑫,陈立功,周 星,朱立业, 等. 废润滑油再生技术研究进展[J].合成润滑材料,2011,38(2):15-18.

心功能构成比比较中说明各组心功能构成比以Ⅲ级为主,且随着年龄增大,心功能Ⅳ级所占比例越大,心功能越差,同时也说明,患者就诊时心衰程度多已较重,多达Ⅲ、Ⅳ级。研究表明,年龄及心功能Ⅳ级影响DCM心力衰竭患者的全因死亡率[14]。三组 DCM患者BNP比较中,老年组BNP值高于青年组、中年组,说明老年组BNP水平较高,这与老年组以心功能Ⅳ级所占比例增大相符,说明老年患者心衰程度较重,同时也进一步证实BNP是反映心衰程度的良好指标。男女心功能构成比及BNP水平的比较中提示女性心衰较重,BNP水平较男性高,考虑与女性激素、内分泌、代谢及遗传等因素相关,目前暂无相关文献及研究报道。

从深度访谈和问卷访谈内容可以看出,殡仪馆从业青年对职业具有高度的自我认同感,他们中绝大多数在被问道:“您的内心是否对职业自我认同?”时,几乎毫无迟疑给出了肯定答案。

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[14]刘 阁,陈 彬,张贤明,等.物理破乳技术在废油处理中的应用[J].应用化工,2011,40(2):329-334.

广东医科大学临床医学专业2013级、2014级学生,实习、考核地点为广东省惠州市第一人民医院神经内科。

[15]毛光辉,朱建军,王 锋,等.电化学传感器检测SF6分解产物的影响因素及现场应用[J].电力科技与环保,2016(4):60-62.

式中,函数增益因子g0以及滤波常数h0,h1,h2和h3与抽样频率﹑阻尼常数和地震仪的固有周期有关。对于100Hz抽样率﹑0.55阻尼常数和6s固有周期的日本气象厅地震仪,这些值为:

[16]邓永生.蒸馏-加氢工艺再生废润滑油技术[J].石油商技,2006(6):78-81.

吴楠楠,杨涵晟,龚奂彰,张小飞,李薇
《电力科技与环保》 2018年第02期
《电力科技与环保》2018年第02期文献

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