污水处理设备防腐措施综述

污水处理设备防腐措施综述

杨永真

兰州石化公司污水处理厂甘肃省兰州市730060

摘要：污水处理设备材料一旦遭受腐蚀，不仅会影响污水处理设备的使用寿命，还会对污水处理资源节约、物料控制等造成不利影响，更严重影响设备的正常运行。因此，提供有效的防护是提高污水处理厂处理能力的一项重要工作。本文分析了污水处理设备的腐蚀原因，并提出了有效可行的防腐措施，希望对提高污水处理厂设备的防腐有所帮助。

关键词：污水处理厂；设备；腐蚀；防腐措施

前言

为保证安全生产和延长污水处理设备的使用寿命，本文将分析污水处理设备材料腐蚀的原因，并提出有效可行的防腐措施。对污水处理的稳定运行和发展具有重要现实意义的。

一、腐蚀的条件和种类

1、腐蚀的条件

设备材料本身的性质是发生腐蚀的根本，外界环境（如：温度、湿度、酸碱度）是发生腐蚀的外部因素。污水处理厂处理的废水中成分非常复杂，输送废水的过程中和污水处理过程都会有腐蚀性气体释放出来如SO2、H2S等，氢氧化物、盐雾、硫化物、卤化物等有害物质也是造成腐蚀的关键物质。而污水处理工艺过程中的高温、高压、高湿环境为这些有害物质提供了反应条件，反应生成物质很可能与污水处理设备材料发生反应，因此使得污水处理设备材料表面不断被腐蚀。设备材料发生物化反应，形成腐蚀。

2、腐蚀的种类

（1）化学腐蚀

设备表面与其所接触物质发生化学反应，产生其氧化物或氢氧化物，从而使设备表面受到侵蚀。化学腐蚀主要以高温潮湿环境下的金属与偏酸性物质如二氧化硫、硫化氢的直接接触发生反应的形式发生。装置主要的腐蚀介质是硫酸铵及其水溶液，硫酸铵为酸性盐，pH值4~5，其对混凝土的腐蚀是一个复杂的物理化学过程，既有化学腐蚀，又有结晶膨胀导致的应力腐蚀。混凝土中主要成分为硅酸盐水泥，其中氧化钙含量达61%~65%，其属性也是属于耐碱不耐酸。硫酸铵是强酸弱碱盐，与氧化钙化合以后，经过一系列化学变化，生成可溶性复盐，随水溶液流失。混凝土中还存在大量的非封闭孔隙，防渗性能较差。

（2）电化学腐蚀

这类腐蚀主要发生在潮湿环境下。导致电化学腐蚀的主要原因是污水处理设备中存在某种电解质溶液或者雾状介质，当污水处理设备表面各处金属的成分不完全一致时，就会在设备表面形成一个电解池，从而发生电极反应加快了设备表面材料的腐蚀速度，电化学腐蚀速度远大于化学腐蚀速度。

3、钢筋混凝土构筑物腐蚀

污水处理构筑物中存放的废酸或酸性介质，能与混凝土固化物中的游离铝酸三钙、氢氧化钙的水化物反应生成可溶性盐类，造成混凝土表面层层剥减；当污水中有大量碱液存在时，混凝土中的二氧化硅和倍半氧化物的溶解增加，造成混凝土的腐蚀；夏季温度升高时，处理池长期存放的污水会大量繁殖菌藻类微生物，从而形成严重的微生物腐蚀；四季温差的变化，容易发生胀裂渗透的物理性侵蚀。此外，大型污水处理池一般建在室外，大气中足量的酸性气体会与水泥中的氢氧化钙反应生成易溶于水的碳酸氢钙使混泥土受到破坏；紫外线的照射会加速混泥土自身结构的老化。因此，污水处构筑物长期受到酸碱介质、微生物、紫外线、温度变化及自身老化等复杂环境的影响，从而引发处理设施不同程度的渗漏和破坏。

二、污水处理设备防腐蚀措施

1、混凝土施工技术

（1）污水处理厂建筑物建设期间，是防裂缝、渗漏、腐蚀的核心环节。应用混凝土施工技术，能够有效地控制裂缝和渗漏问题的发生。在实际应用中，要做好以下要点的把控：（1）合理选择水泥材料。尽量使用低水化热的材料，比如硅酸盐水泥。对于骨料的选择，要符合国家相关规范和标准。（2）做好骨料的含泥量控制，尽量控制在1%~1.5%范围内。（3）做好技术参数把控，具体如表1所示。为了减少施工缝产生的数量，同时拼装竖向以及水平构件的模板，同步开展混凝土浇筑作业。

（2）使用乙烯基酯材料

对于污水处理厂建筑物的防腐，可从材料入手，使用乙烯基酯材料，提升建筑物的防腐能力。采用乙烯基酯树脂两层玻纤布与无纺涤纶毡两层的方式，能够避免氢氟酸类的污水的腐蚀，属于完整构造。在实际使用过程中，玻纤类的材料，会与氢氟酸发生接触，出现特征反应，使得硅直接转化成为四氟化硅气体。对于上述问题，使用乙烯基酯材料，能够使得池体构造的抗腐蚀性能得以提升，保证其强度和刚度，使其可以承载不同方向的应力作用，有效地解决构筑物腐蚀问题。

（3）污水厂房防裂抗渗防腐蚀效果

从混凝土施工入手，采取防裂抗渗措施，控制施工裂缝的产生，提高了建筑物的抗渗性能，没有出现严重的裂缝问题和渗漏问题。除此之外，使用高性能防腐材料，克服了污水处理厂建筑物耐腐蚀性差的缺陷。此项目中，应用混凝土施工技术，强化对建筑耐久性的把控，提高了建筑物防水性能和抗渗性能。使用乙烯基酯材料，抑制了腐蚀性介质的渗透，提高了建筑物整体的耐腐蚀性能。

2、金属结构设备表面处理

（1）金属在接触使用环境前先用钝化剂或成膜剂处理，表面生成稳定密实的钝化膜，抗蚀性大大增加。它与缓蚀剂方法不同之处，在于它在以后的使用环境中不需要再加入缓蚀剂，铝经过阳极处理，表面可以生成比在大气中生成的更为密实的膜，这类膜在温和的腐蚀环境中有优良的抗蚀能力，钢铁部件表面发蓝也是这个原理。其次，用有机涂料保护大气中的金属结构，是最广泛的防腐手段。涂料覆盖在金属表面，干后形成多孔薄膜，虽然不能使金属与介质完全隔绝，但增大价值通过微孔的扩散阻力和溶液电阻，使腐蚀电流下降。在缓和的环境中，如大气、海水等，微孔底金属腐蚀缓慢，腐蚀产物可堵塞微孔，有很长的使用寿命，但不适于强腐蚀溶液，因为金属腐蚀速度较快，并伴随有氢气的产生，会使漆膜破裂。

（2）金属镀层和包覆层

在钢铁底层上可用一薄层更耐腐蚀的金属保护。常用的方法是电镀，一般镀2~3层，只有几十微米厚，因而不可避免地存在微孔，溶液可渗入微孔，将构成镀层-底层腐蚀电池。镀层若为贵金属，其电位比铁高，将成为阴极，会加速底层铁腐蚀。因此，这类镀层不适于强腐蚀环境，但可用于大气、水等环境，缓慢产生的腐蚀产物可将微孔堵塞，电阻增大，获得一定的使用寿命。若用廉价的金属，构成腐蚀电池的极性则与上述相反，使钢得到阴极保护，可以保持较长的寿命。除了电镀外，还常用热浸镀（熔融浸镀）、火焰喷镀、蒸汽镀和整体金属薄板包镀。后者因无微孔，耐蚀性强，寿命更长，但价格稍高。

结语

综上所述，腐蚀对生产的正常进行具有严重危害，防腐应贯穿整个设备运行过程中。防腐工作是保障污水处理厂正常运行的重要一环，污水处理应加强加大对设备防腐方面资金投入，在可行的条件下，结合自身发展，运用先进的技术手段，制定出可行有效的设备防腐措施，从而保证污水处理设备能够稳定运行，促进污水处理行业的全面发展。

参考文献

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