污水處理耐腐蝕耐酸堿新型材料

一. 污水處理設備設施防腐的必要性

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展、環(huán)保意識的提升，工業(yè)及生活污水隨意排放不被法律允許，因此污水處理廠被大量建設及投入使用。而隨著污水處理廠的運營，污水對設備、設施的腐蝕性也越來越清晰的凸顯。一般情況下，未經(jīng)防腐蝕處理的混凝土材質的處理池在2-3個月就會出現(xiàn)表面損壞，池體強度明顯下降。顯然污水處理系統(tǒng)防腐很有必要性。

二. 污水處理設備設施的腐蝕

1. 埋地管道的腐蝕

一般埋地管道為鋼質材料，埋地污水管道外壁主要為土壤腐蝕，內壁為污水帶來的介質腐蝕。

土壤是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)組成的多相物質的復雜混合體，顆粒間充滿空氣、水和各種鹽類，使土壤具有電解特征，因此，土壤腐蝕是地下管道與土壤中的鹽類或其物質的水溶液作用的結果。

海濱土壤中氯離子及其它鹽類和硫酸鹽還原菌的腐蝕性比內陸一般土壤腐蝕性強，管道外壁防腐要求更高，往往需要采用重防腐蝕涂料保護和犧牲陽極聯(lián)合保護方案。

2. 污水池的腐蝕

一般污水處理廠的污水池有：沉淀池、MSBR池、接觸池、曝氣池、厭氧池、濃縮池、沉砂池等（排名不分工藝流程順序）?？赡苌婕岸喾N藥品：

a) 酸：硫酸、鹽酸、草酸

b) 堿：石灰 、氫氧化鈉（燒堿）

c) 絮凝劑：聚丙烯酰胺

d) 混凝劑：聚合氯化鋁 、硫酸鋁、三氯化鐵

e) 氧化劑：過氧化氫（雙氧水）、次氯酸鈉、臭氧

f) 還原劑：焦亞硫酸鈉，硫化鈉，亞硫酸氫鈉

g) 功能性藥劑：氨氮去除劑、除磷劑、重金屬捕捉劑、脫色劑、消泡劑......

h) 其它藥劑：阻垢劑、破乳劑、檸檬酸......

藥劑品種很多，見的如下

鹽酸——酸腐蝕，離子滲透去極化

酸性，與堿性污水發(fā)生中和反應，用來調節(jié)溶液的pH值，污水排放pH值6~9

片堿——堿腐蝕

堿性，與酸性污水發(fā)生中和反應，用來調節(jié)溶液的pH值，污水排放pH值6~9

聚丙烯酰胺

絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。在水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度，而且與沉淀深度有關。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。

聚合氯化鋁

聚合氯化鋁能起到加速絮凝的作用，使水中的雜質形成絮團沉淀下去，快速的達到水和雜質比較*分離的效果。與低分子結晶鹽組成的傳統(tǒng)無機混凝劑相比，聚合氯化鋁由形態(tài)多變的無機高分子聚合物組成，它的絮凝、沉淀速度快，能有效處理水中的砷、汞等重金屬物質，加上它的PH值范圍廣，對設備及管道沒有腐蝕性，因此被廣泛運用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理等領域。

次氯酸鈉——強氧化腐蝕，氯離子腐蝕

次氯酸鈉通過其氧化性，一般用來殺菌，也有用來脫色用。

焦亞硫酸鈉——濃度高時有可能破壞涂層樹脂或還原涂層中的氧化物顏填料

在酸性條件下有還原的作用，用于電鍍行業(yè)的廢水處理，例如處理六價鉻的廢水，可以先投加焦亞硫酸鈉，讓他們通過充分還原反應之后，再調堿投加其他產(chǎn)品，然后投加硫化鈉來去除沒有完成沉淀的重金屬。這就是焦亞硫酸鈉在處理工業(yè)廢水中的重要作用。

除磷劑——造成局部電位差，形成電化學腐蝕

除磷劑主要是運用了絮凝沉淀的方式除磷，在廢水中投加了除磷劑之后，除磷劑快速中和水中膠體微粒表面的負電荷，極易與水中的磷離子結合產(chǎn)生沉淀物，然后后續(xù)通過沉淀池或者過濾等工藝，就可以保證廢水磷達標排放。常用于生活污水處理廠除磷、制藥、造紙、農藥、化肥廠等廢水處理。

氨氮去除劑——濃度高時，可破壞涂層

氨氮去除劑主要用于去除廢水中的氨氮，投加后使廢水中的氨氮部分生成不溶于水的氮氣、二氧化碳及水并有輔助去除COD及脫色效果，快速反應，無殘留、無污染、去除率高。適用于制藥廠、線路板廠、焦化廠以及生活污水等處理。

重金屬捕捉劑——高濃度能破壞常規(guī)涂層樹脂結構

是一種與重金屬離子強力螯合的化工藥劑。采用接枝合成工藝，其枝鏈上的螯合基團能螯合重金屬形成穩(wěn)定不溶物而沉淀。其反應不僅能在常溫和很寬的PH值條件范圍內進行，而且不受重金屬離子濃度高低的影響。即使所處理廢水中含有絡合物成份，也能較好的沉淀廢水中各種重金屬離子，使廢水達到排放標準。

阻垢劑

混凝土污水池的腐蝕：

A. 污水中含有多種介質，如酸、堿、鹽、有機物等，這些介質都能對混凝土污水池造成嚴重腐蝕；

B. 生活污水、雨水及氧化溝中加入微生物和氯氣也能對混凝土造成腐蝕；

C. 污水處理中，水中的氧氣濃度經(jīng)常處于變化中，同一池中存在濃度差，造成濃差腐蝕；

D. 不同工藝環(huán)節(jié)加入不同的藥劑，藥劑在加入初期會出現(xiàn)高低濃度區(qū)，在高濃度區(qū)會造成由藥劑特性引起的相應腐蝕，如酸堿腐蝕、氧化腐蝕、還原腐蝕等，同時還會出現(xiàn)池中電解質濃度、氧含量的濃差，形成濃差腐蝕；

E. 混凝土自身具有微觀多孔結構，面臨浸析腐蝕、離子交換腐蝕、結晶腐蝕等，最終導致混凝土的開裂和鋼筋的銹蝕。

F. 混凝土碳化腐蝕，空氣中的CO2滲透到混凝土內，與堿性物質反應生成碳酸鹽和水，降低混凝土堿性，當碳化深度達到鋼筋埋填深度時，鋼筋就會失去混凝土的保護而出現(xiàn)腐蝕，最終整個混凝土體系失去強度。

混凝土離子（氯離子或其他滲透性鹵素離子）腐蝕的其他機理：

a) 氯離子的侵入：在水分浸透的同時，由于碳酸氣、氯離子的滲透引起混凝土中性化。

b) 鋼筋的腐蝕：由于浸入的水、氣、氯離子等，鋼筋被腐蝕。鋼筋表層會發(fā)生腐蝕。選用污水處理耐腐蝕耐酸堿新型材料

c) 裂紋的產(chǎn)生：由于鋼筋被腐蝕、體積膨脹，混凝土產(chǎn)生裂紋。

d) 強度降低：腐蝕物質從裂紋處進一步浸入，加速鋼筋的腐蝕、體積膨脹，從而降低混凝土強度。

3. 其他設施、設備的腐蝕

污水處理廠一般采用開放式或半封閉式，無論哪種方式都會造成廠區(qū)濕度增大，因此無論是暴露在大氣里的設備還是水浸設備都面臨著比常規(guī)大氣環(huán)境更惡劣的腐蝕。按ISO-12944標準對腐蝕環(huán)境的劃分，污水處理廠可歸納進C5腐蝕環(huán)境。

三. 污水處理廠防腐關鍵點

從以上討論中，我們不難看出：因污水源存在不確定性、添加藥劑的量存在不確定性、所處的室外環(huán)境又具有天氣的不確定性，因此污水處理廠的腐蝕特點主要為“變"。在污水處理廠的大多涉水設施都面臨著除常規(guī)腐蝕外的多變性腐蝕，而且有很多腐蝕往往是不可預見的。

要想做好污水處理廠的防腐工作，除了優(yōu)化工藝、科學設計、合理化管理外，還要選擇可以應對污水處理耐腐蝕耐酸堿新型材料的可靠防腐材料，并通過規(guī)范的施工加以實施，同時為了預防未知的腐蝕，防腐材料還應具備足夠的防腐裕量、簡易快捷的修復特性。

四. 幾種常規(guī)材料適用性比較

五. 防腐配套

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