有人值守变电站废水排放及治理调研报告
南网有人值守变电站废水排放及治理调研报告目录一、变电站废水基本情况3（一）变电站废水来源3（二）变电站废水处理政策要求及标准4（三）变电站废水常用处理方法6（四）变电站废水处理现状7二、变电站废水治理面临的问题与挑战11（一）变电站建设条件变化，原有废水处理工艺落后11（二）变电站水污染责任纠纷频发，亟需研发废水零排放技术11（三）变电站废水水量小，生物菌群培养缺乏必要营养物质12（四）废水排放具有不确定性、波动性。13（五）废水处理装置老化，水质监测时效性差13三、变电站废水零排放及资源化综合利用技术研究13（一）2020-2024已开展研究13（二）2025-2027立项需求14四、 项目示范应用15（一）新型变电站废水处理装置优异性15（二）电网水环境精品示范工程建设17（三）废水处理系统改造经济性分析18随着国家“碳达峰、碳中和”战略的深入推进，国家环保政策对水资源监管日趋严格。变电站作为电网企业核心基础设施，其水资源污染物排放监测及超标治理情况已引起高度关注，开展变电站零排放及资源化综合利用研究已是必然趋势。因此环保化学所聚焦变电站废水处理能耗高、难以达标排放等关键问题，调研20余座变电站废水水质，走访多家污水处理厂及废水处理企业，有关情况报告如下：一、变电站废水基本情况（一）变电站废水来源1.生活污水生活污水是变电站废水主要来源，是指有人值守变电站工作人员在运行期间产生的粪池污水和生活洗涤污水，污染因子为BOD5、COD、SS、氨氮、大肠杆菌等，采用接触氧化处理设备对产生的生活污水进行处理。据调研，有人值守变电站人员配置包括警传室供变电站安保人员、厨房供巡维人员，生活污水量一般为5-8m3/d，排放量较少。2.雨雪水雨雪水水量具有时间、空间维度波动性，总体水量较小且较难收集。根据xx省的降水特点，每年4月至10月的降水量可占全年降水的80%，11月至次年3月约占20%且多为降雪的形式，以位于xx公司安平站为例，变电站总占地面积3.33hm2的变电站为例，其年降雨量600mm，控制径流50%计算，每年收集近10000m3 的雨水。雨雪水中主要污染物有COD、SS，还有极少量的铅、总磷和总氮，加重了地表水环境污染程度，严重时将导致区域性水体富营养化和黑臭化，影响水资源循环利用，最终威胁人类健康。3.生产废水 变电站在生产过程中产生的污水，例如：工作人员在设备检修时冲洗散热器（包含主变冷却风扇）、冲洗绝缘瓷瓶产生的废水，含油设备放油时产生的少量油污水以及设备突发故障时发生的漏油，污染因子主要为油类、SS等。随着设计水平、制造工艺以及设备运行管理水平的提高，变压器或含油电器发生事故的概率越来越低，因此生产废水只存在于春季、秋季检修或设备故障等极端情况下，年排放水量300m3。（二）变电站废水处理政策要求及标准生态文明建设始终是推动我国发展的千年大计，为了促进污水处理行业发展，我国陆续发布了多项政策支持污水处理行业发展：“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划、农村人居环境整治提升五年行动方案（20212025年）等文件对城镇和农村污水处理及达标排放标准做出明确规定，要求城市和农村污水处理能力基本满足经济社会发展需要。同时生态环境部制定HJ 24-2020 环境影响评价技术导则 输变电标准，将COD、BOD5、等水质监测因子列为输变电建设项目主要环境影响评价必须项。xx公司高度重视变电站废水处理及排放问题，科技部每年发布科技部关于印发公司科技和环保工作要点的通知文件中明确要求开展在运变电站、换流站外排废水检测，加强废水处理设施运维管理，确保达标排放。为响应国家及相关政策，电科院每年抽检各地市公司及超高压公司20余座变电站废水水质，负责水样采集技术指导、样品检测、检测报告及出具废水达标排放分析报告，并针对分析结果提出设备运维意见和整改方案。同时，2021年科技部开展有人值守变电站（换流站）废水排放调查及超标治理计划编制工作，摸清系统内有人值守变电站（换流站）废水排放现状，并在每年度督察审计。制定并严格遵循相关标准，保障变电站废水合理排放。现行DL/T 5143-2018变电站和换流站给水排水设计规程中规定，变电站有条件接入城镇下水道或污水处理厂时，应满足GB/T 31962-2015污水排入城镇下水道标准及GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准。变电站废水直接排除站外，应不低于现行国家标准GB/T 8978-1996污水综合排放标准中二级标准要求。同时应符合地方环保部门相关规定，因变电站废水来源主要为生活污水，经查阅省地方标准DB13/2171-2020农村生活污水排放标准，应不低于二级标准要求。表1 生活污水典型排放标准限值 （单位：mg/L）排放标准PH悬浮物BOD5CODCr总磷氨氮GB 8978-1996污水综合排放标准一级：排入、类功能水域6-970201000.515二级：排入、类功能水域15030150125三级：排入二级污水处理厂400300500-GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A：出水作为城市回用水1010500.55一级B：排入类功能水域6-920206018二级：排入、类功能水域3030100325GB/T 31962-2015污水排入城镇下水道标准（依据末端污水处理厂处理工艺）A：采用再生处理工艺400350500845B：采用二级处理工艺6-9400350500845C：采用一级处理工艺250150500525DB13/2171-2020 XX省农村生活污水排放标准（括号内的数值为水温12 的控制指标）一级标准6-910-500.55(8)二级标准20-6018(15)三级标准30-100315DB13/2171-2020 XX省农村生活污水排放标准白洋淀及其上游流域最高允许排放浓度直排入淀6-910-200.21.0直排主要入淀河流10-300.31.5XX省农村生活污水排放标准注：1. 排入湖泊、水库等封闭、半封闭水域，执行一级标准。2. 排入GB 3838类水体（划定的保护区和游泳区除外）或GB3097二类海域，当设施规模大于等于100m3/d时，执行一级标准；当设施规模小于100m3/d时，执行二级标准。3. 排入GB 3838类、类水体或GB 3097三、四类海域，以及排入沟渠、水塘等水功能区划未明确水体，当设施规模大于等于100m3/d时，执行二级标准；当设施规模小于100m3/d时，执行三级标准。（三）变电站废水常用处理方法根据研究人员对xx省变电站调研，目前变电站废水处理主要采用化粪池处理技术或地埋式处理装置。1. 化粪池处理技术大部分早期建设投运的220kV、110kV 变电站采用的是化粪池污水处理系统。化粪池利用了低固体厌氧消化和沉淀分离的原理，处理后污水中所含的粪便、纸屑、病原虫等杂质的去除率可达 50%-60%，但有机物去除效果差，生化需氧量一般仅能降低20% 左右，且出水呈酸性、具恶臭，出水水质达不到污水综合排放标准。2. 地埋式变电站废水处理技术根据变电站典型性设计，新建 500kV及以上变电站均采用地埋式污水处理系统。地埋式生活污水处理系统采用生物接触氧化原理，典型工艺流程见图1，主要特点是采用A/O工艺、并有出水回流和污泥回流，能实现同步脱氮除磷，出水经消毒后排放。剩余污泥采用厌氧消化实现减量化和稳定化，消化污泥清掏周期为1-2年，采用吸泥车外运。图1 地埋式生活污水处理系统典型工艺流程图地埋式污水处理系统正常运行时，出水水质一般能达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准要求。但很多地埋式污水处理系统可靠性较差，同时疏于管理，多次修理后被闲置，未起到生活污水处理效果。部分变电站由于智能化改造后运行人员大幅度减少，每日排水量仅0.2m3/d左右，污水进入系统后，系统无法启动，污水处于厌氧状态。当水量达到系统启动条件时，污水因长时间厌氧酸化，水质已超过系统进水水质设计条件，系统依然无法正常运行，导致出水水质超标。（四）变电站废水处理现状为充分调研xx变电站废水水质特征，项目团队前往20余座变电站采集废水水样，了解和掌握变电站生活污水水质变化特征，水质特征参数如表2所示。表2 变电站废水水质特征参数主要指标CODBOD5氨氮TPSS油类特征值150-300100-20015-403-8100-20015-30同时项目团队依据相关要求对xx变电站废水排放及处理现状展开调研，调研结果如表3所示。研究结果表明：（1）xx地区变电站大多处于偏远农村地区，周围无城镇下水道或污水处理厂。（2）变电站值守人数较少，一般为10-15人。（3）外排废水水质超标因子主要为氨氮、COD，主要原因为积压污泥过多或污泥回流不均衡。（4）220kV以下变电站废水经化粪池处理后直接排放至地表水系，处理效果较差。500kV及以上变电站均采用地埋式污水处理系统，处理效果可以达到一般能达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准要求，但是与污水回用至灌溉、冲厕尚有差距。（五）xx省变电站废水治理应用案例（待补充）二、变电站废水治理面临的问题与挑战（一）变电站建设条件变化，原有废水处理工艺落后随着我国电网自动化程度的不断提升，110kV330kV电压等级变电站已基本转为无人值守，而高电压等级有人值守变电站多位于基础设施薄弱的偏远农村地区。农村变电站由于远离城市，附近无城市污水管网，变电站废水需要就地处理后达标排放，目前南网多数变电站采用传统生物处理工艺，受废水水量、水质影响处理效率变化较大，且剩余污泥量大，极易堵塞出水口并滋生细菌影响生物菌群生长，降低出水水质，因此越来越多的农村变电站面临生活污水既无法进入城市污水管网，又难以达标排放的尴尬境地。（二）变电站水污染责任纠纷频发，亟需研发废水零排放技术变电站常设置在偏远农村地区，附近无城市污水管网或污水处理厂，变电站废水需要就地处理后达标排放。排放废水通过土地径流汇入农田、鱼塘或河流，然而排放废水水质未达到回用标准，对农作物、海鲜以及周边居民生命健康造成严重威胁，引发多起变电站废水排水纠纷。同时依据国家政策规定，变电站废水应在达标排放基础上满足循环利用要求，缓解水资源供需不平衡问题，使得原有处理工艺已无法满足生活污水达标排放要求。因此，亟需研发变电站废水零排放及资源化利用技术，将变电站废水用于内部植被灌溉、冲厕、喷淋，避免废水外排。（三）变电站废水水量小，生物菌群培养缺乏必要营养物质随着智能化变电站建设工作不断深入，站内值守人员数量骤减，生活污水量减少。北方降雨、雪量较少，雨雪水量较少。随着变压器或含油电器发生事故的概率越来越低，生产废水水量减少。据调研，有人值守变电站废水水量一般在3m3/d，远低于化粪池或地埋式污水处理装置处理水量下限。变电站生活污水主要由人粪尿、洗涤废水、洗漱废水、厨房废水等组成。生活污水主要污染物包括SS、C
