污水处理厂设备材料防腐研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 污水处理厂设备材料防腐研究 摘要：污水处理厂中心处理区设 备运行环境恶劣，硫化氢浓度高， （特 别是封闭空间内部硫化氢浓度更高，空 气湿度大，形成氢硫酸）设备腐蚀严重， 维修率高，影响处理区正常运行。本文 探讨了污水处理设备的防腐技术应用可 明显改善设备因腐蚀造成的停运或工效 下降造成的总体处理效能降低，对保障 污水厂的正常运行具有重要的意义。 中国论文网 /2/view-12911437.htm 关键词：污水；处理设备；防腐； 材料；设计 城市污水成分复杂, 污水处理厂 的钢制设备腐蚀是普遍现象, 尤其是在 污水中作业的钢铁设备。如格栅、溢流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 板、刮泥车、潜水泵、二沉池上方栏杆 等, 经常处于干湿交替或水浸泡环境中, 腐蚀更为严重。以往使用环氧沥青漆对 其防腐蚀, 几年后就发生严重腐蚀, 有 穿孔现象发生, 必须更换。因此, 寻找 一种有效的防腐蚀方案具有现实意义。 一、腐蚀因素及腐蚀机理 1、腐蚀形式 污水处理厂的设备大部分处于污 水环境中, 污水中的盐分、氯离子、微 生物等含量较高, 腐蚀速度较快。沉淀 的污泥覆盖于潜水泵等浸泡在污水中的 设备上, 形成垢下腐蚀, 由于硫酸盐还 原菌等微生物存在, 更易形成点蚀, 甚 至穿孔。对格栅等处于干湿交替环境中 的设备, 其干湿交替的部位盐分富集, 含氧量基本饱和, 容易形成氧浓差电池, 而污水的导电性好, 又使电化学腐蚀加 速。钢铁在电化学腐蚀和微生物腐蚀的 共同作用下, 腐蚀严重, 腐蚀形式以点 蚀为主。 2、腐蚀机理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 微生物腐蚀分好氧腐蚀和厌氧腐 蚀。根据污水处理的环境可以判断钢制 件在污水中主要是发 生厌氧腐蚀。微生物厌氧腐蚀的 理论依据为细菌参与阴极氢去极化： 阴极过程 4Fe 4Fe2+ 8e 水电离 8H2O 8H+ + 8OH- 阳极过程 8H+ + 8e 8H 细菌参与阴极去极化反应 SO2-4 + 8H 细菌 S2- + 4H2O 腐蚀产物 Fe2+ S2- FeS 腐蚀产物 3Fe2+ + 6OH - 3Fe( OH ) 2 总反应 4Fe+ SO2-4 + 4H2 O 3Fe ( OH ) 2 +FeS+ 2OH- 污水处理厂中设备的腐蚀为非均 匀腐蚀, 最大点蚀深度轻者 0. 4 2. 8 mm, 重者穿孔。腐蚀产物中含大量硫 酸盐还原菌, 去除腐蚀产物后, 具有同 心环外表, 呈现典型的硫酸盐还原菌腐 蚀外貌。 二、污水处理设备防腐对策 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 1、设备外部直接与污泥、污水 等恶劣环境接触的部位喷涂防腐材料进 行防腐 污水处理设备主要有拦污设备、 过滤机、推流器、曝气设备等部件和钢 结构，产品涂装要求以防护为主，少数 产品有一定的装饰要求。采用热喷锌和 喷涂有机涂层相结合的防护工艺，其工 艺流程为：预处理（喷钢砂）电弧热 喷锌 喷环氧沥青漆封闭烘干装 配施工修补涂装。涂层防腐蚀机理主 要有： （1）牺牲性阳极保护锌的电极 电位为-0.76V，铁的电极电位为 - 0.4V，在电解质溶液存在的情况下，由 于锌的电极电位比铁负，锌就成为牺牲 性阳极材料，从而防止钢铁基体腐蚀。 （2）物理屏蔽作用热喷涂锌层 有一定的孔隙，在上面再喷涂一层涂料 对涂层进行封闭处理，便可以阻碍水分 到达基体，控制腐蚀电池的形成，以提 高涂层的防腐蚀性能。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2、关键设备做电化学保护 电化学保护是指利用外部电流使 金属(包括合金) 腐蚀电位发生改变以降 低其腐蚀速率的防腐蚀技术。电化学保 护可分为阴极保护和阳极保护。电化学 保护技术在化工防腐蚀领域中已引起广 泛的重视和应用，是一种有效的、既经 济又实用的防腐蚀手段。 阴极保护是在金属表面上通入足 够的阴极电流，使金属电位变负，并使 金属溶解速度减小。被保护设备的结构 形状一般不宜太复杂，结构复杂的设备 在靠近辅助阳极部位电流密度大，远离 辅助阳极部位电流密度小，得不到足够 的保护电流。甚至不起保护作用，产生 所谓“遮蔽现象 ”。阴极保护主要用在水 和土壤中的金属结构上，但一般必须用 于设备结构简单、介质腐蚀性不太强的 环境中。阴极保护除可防止一般的均匀 腐蚀外，还可以防止一些材料的点蚀、 晶间腐蚀、冲击腐蚀、选择性腐蚀等。 阳极保护是将被保护的金属构件 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 与外加直流电源的正极相连，在电解质 溶液中使金属构件阳极极化至一定电位， 使其建立并维持稳定的钝态，从而阳极 溶解受到抑制，腐蚀速度显著降低，使 设备得到保护。对于没有饨化特征的金 属，不能采用阳极保护。主要应用在： 刮泥车、潜水泵、二沉池等。在强氧化 性介质中先考虑采用阳极保护；在既可 采用阳极保护，也可采用阴极保护，并 且二者保护效果相差不多的情况下，则 应优先考虑采用阴极保护；如果氢脆不 能忽略，则要采用阳极保护。 3、关于防腐方案的设计 根据混凝土的结构特征，防腐方 案设计时对一些特殊要求应予以更多的 重视。如措施选择、材料选用、结构形 式及表面处理要求等方面。 (1)选材及结构 由于污水处理系统腐蚀介质的综 台性，防腐材料选用相对困难，实际上 能同时耐各种浓度的酸、碱 各类有机 物(特别是有机溶剂类) 的理想材料是很 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 难找到的。因此分析污水成分，确定主 要腐蚀介质，以此为依据选择材料是一 种重要手段，应避免简单地参照有关设 计。同时采用复合的防腐层构造及几种 材料的共混改性，往往是比较有效的二 种途径。 以树脂玻璃钢内衬为例，综合性 能较好的仍首推环氧，如再加以呋喃等 树脂的共混改性，更能获得几种性能兼 备的效果。 (2)关于玻璃钢内村 各种树脂玻璃钢在污水处理工程 中应用比较广泛，但有关在混凝土表面 进行内村的许多技术问题仍值得研究。 根据本公司的施工实践。这里重点针对 混凝土基层这一特殊状态，就有关影响 质量的设计因素进行一些分析与探讨。 关于玻璃布的选择。为了加厚衬 层，提高衬层的强度及抗渗性而选择厚 布，这是一个误区。虽然厚布强度确实 更好，问题在于钢筋混凝土的结构强度 并不依靠衬层。衬层的自身强度也不应 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 以其断裂强度来衡量，因为在内衬层受 力的情况下，引起的树脂及树脂与玻璃 纤维问的界面显微裂纹，导致介质渗透、 腐蚀、脱粘的过程早在衬层断裂前就已 发生，所以即使产生局部断裂，影响也 只局限于局部而已。衬层厚度与抗渗性 并无直接的因果关系，抗渗性取决于胶 含量及布胶界面的粘结状态，达到同样 厚度的衬层，厚布的胶含量一般均低于 薄布。另外，由于树脂胶液对薄、稀布 的浸润性，胶在布中的分散性更好，整 体性能更好，抗应变性能因此也优于厚 布玻璃钢。