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污水处理系统腐蚀原理分析

更新日期:2017年8月7日 大字 小字
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er-spacing: 0pt; font-size: 10.5pt; background-image: initial; background-attachment: initial; background-size: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-position: initial; background-repeat: initial;">+8e

    水电离                  8H20 → 8H++8OH-

    阳极过程                8H++8e → 8H

    细菌对于阴极去极化反应  SO42- +8H → S2- +4H2

    污水中的有机物经过微生物分解所需要的氧量称之为生化需氧量( BOD),是借用微生物来表示该值的;化学需氧量(COD)明确地表示了有机物含量;污水中的悬浮固体总量用SS表示。一般情况下,污水中BODCODSS值的增加,混凝土表面接触部分受侵蚀的程度加剧,可以作为混凝土微生物腐蚀的重要指标。

2、混凝土污水处理池防腐

    混凝土污水处理池包括沉淀池、MSBR池、接触池、厌氧池、浓缩池、沉砂池等。在污水处理池中,污水中含有大量的腐蚀性介质,如工业污水中含有酸、碱、盐、有机物和氧化性化学品等;生活污水、雨水及氧化沟中加入微生物和氯气等也会对钢筋混凝土产生一定的腐蚀作用;另外,水里氧气浓度经常处于变化之中,同一池中存在氧气浓度差异,会产生浓差电池腐蚀。另一方面,由于混凝土本身的组成及微观多孔结构,面临着浸析腐蚀、交换腐蚀和结晶腐蚀,引起混凝土开裂和钢筋的锈蚀。未经防腐蚀处理的混凝土结构处理池,一般情况下23个月以后就会出现混凝土表面的损坏,使混凝土结构强度明显下降。

工业污水池的腐蚀性要远远强于生活污水池。例如生产精对苯二甲酸PTA装置污水池,污水温度高达8090℃,酸碱交替,pH值在213的范围内波动,并且含有少量有机溶剂。如果不采取防腐措施,污水池壁的混凝土就会严重腐蚀,浸蚀深度可以深达20mm。混凝土池壁,因硅酸盐水泥的水解,生成游离的氢氧化钙,因此混凝土池壁呈碱性。污水偏酸性时,混凝土就会发生化学反应而被破坏。虽然混凝土耐碱性能较疆,但是不耐强碱,因为当污水中有大量碱液存在时,混凝土中的二氧化硅的溶解度会增加,造成混凝土的腐蚀。渗入混凝土的碱液遇到二氧化碳,还会生成碳酸钠结晶而引起结晶的膨胀腐蚀,这也就是为什么池壁气液交界部分破坏比其它部分严重的原因。

因此对新建的混凝土结构内壁进行防腐保护显得十分必要,在混凝土表面涂覆一层高附着力、耐候、抗渗、无毒、持久的高性能重防腐蚀涂料是最直接可靠且简单易行的方法。重防腐蚀涂料是一种超厚膜无溶剂高性能重防腐蚀涂料,与混凝土表面具有优异附着力,涂层坚硬致密,耐酸碱、盐雾及有机溶剂,综合性能突出。对于工业污水处理池的防腐蚀层选用要充分考虑到不同工业中污水的腐蚀特性,再选择合适的耐酸碱防腐蚀涂料。

 

四、排污管道防腐

 

    污水排污管道有混凝土管道和钢质管道两大类,不同基体的排污管道选用的涂料和施工方法有所区别。不同地区的管道,漆涂层体系也会有所区别。如沿海地区埋地排污管道所处的土壤中氯离子、还原菌及其他盐类比内陆地区含量要高得多,腐蚀性更强。

①钢制排污管道

管道污水含有酸、碱、盐,pH值变化范围大,有机物和微生物含量高,水流速度大。钢管内壁不仅遭受腐蚀性强的污水的严重腐蚀,高流速的污水对管壁的磨蚀也非常严重。重防腐涂层体系完全可以应用在管道内壁,但是要求涂层在钢质表面上具有优异附着力、表面光滑、耐盐雾、耐冲刷、耐湿热性能良好;耐酸、碱、盐、油类、微生物性能优良;耐阴极剥离优良,与阴极保护配套良好等。

根据以上工况,泽马涂料根据20多年防腐经验,钢制排污管道防腐体系要求无针孔缺陷,无需缠绕玻璃布,具有优良的绝缘性,抗微生物侵蚀,耐化学品性能好,附着力强,吸水率低。该涂料一次涂装成膜厚度,施工工艺简单、表面处理成本低、施工周期短。

②混凝土排污管道

    混凝土排污管道的外壁通常不作防腐处理,主要是针对内壁进行防腐蚀涂装。

    城市河流包含有工业废水和生活废水,水质情况复杂,腐蚀性强。混凝土排污管道为多相不均匀材料,内部含有气孔,腐蚀介质极易渗透进入混凝土内部,引起钢筋腐蚀,损害其强度,造成管道破坏。

    污水截排涵洞中污水处于封闭状态,污水中挥发出来的腐蚀性气体积聚在气相部分,且浓度不断增大,涵洞内壁尤其是气液相和气相的混凝土表面遭受严重腐蚀。此外涵洞内为半封闭施工环境,湿度高,混凝土表面可能潮湿,甚至渗水。

    管道内壁常规方案是水泥浆保护层,水泥砂浆主要靠其养护时产生的拱力附着于钢管内壁上,实际使用中发现其附着力较差经常会剥落。这是因为砂浆涂层厚度大,内应力也大,与钢管的热变化系数相差较大。内壁中的污水含有酸、碱、盐,有机物和微生物含量高,渗入砂浆层后,会发生溶析、碳化和膨胀等作用,产生裂缝,污水渗透进去后导致钢管的腐蚀。砂浆层对于钢管表面的钝化作用其实在含氯离子和污水环境中也很容易就被破坏。污水流速相当高,因此不仅受到污水的腐蚀,还受到高流速污水的磨蚀作用。

    防腐蚀涂装施工时需要注意的是对混凝土基底处理要求进行扫砂处理,并用清漆进行渗透封闭处理,然后才涂装防腐蚀涂料。

 

五、污水处理系统防腐蚀涂料选择

 

   污水处理设施中使用涂料进行防腐蚀,并非是选择几个涂料产品那么简单。需要进行细致的研究和团队的工作,包括设计工程师、腐蚀工程师、工厂业主、涂料生产商、涂料施工者以及检查人员等,共同来建立一个涂装保护计划,对业主提供最佳利益,使污水处理设施可以得到长效的保护,并且具有很好的外观,运行过程中维修工作也能尽可能地简便。

    在污水处理厂,要求采用多种涂料系统以满足不同的底材表面、腐蚀环境的要求。防腐工程师以及规格书制订者在污水处理厂的防腐蚀涂料体系的制订时,要达到以下四个基本目的:

    (1)长效保护;

    (2)装饰性外观;

    (3)运行过程中简便的维修;

    (4)经济性(最初投入和维修投入)。

    选择符合污水处理设施防腐要求的防护涂料体系,首先要确定期望的使用寿命周期。现有的高性能防腐蚀涂料要求更高的表面处理等级和更好的施工设备与施工方法。简而言之,现代涂料防腐蚀系统对劳动力的要求较低,而需要更好的技术水平来进行良好的涂装施工。高性能涂料的初始投资费用较高,然而它们能在严重的腐蚀环境下提供更长的使用寿命,因此也就进一步延长了维修周期。

 

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