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化工污水池腐蚀与防护有哪些？
来源：广州超禹膜分离技术有限公司
发布时间：2023-12-27 10:09
某石化公司污水处理系统划分为含盐污水系统、含油污水系统和清净废水系统，其中含油污水含盐量较低、含油量少、COD浓度较低，经深度处理后回用作循环水补充水;含盐污水主要包括电脱盐污水、废碱渣单元出水、污水汽提后未回用的含硫污水等高含盐污水，该系列污水含盐、含油量高，不仅处理难度大，而且对管线、设备及构筑物造成的腐蚀非常严重。由于化工废水在污水池中停留时间相对较长，其腐蚀相对于管线设备等更为特殊和典型。本文以含盐污水对污水池的腐蚀为例进行分析，同时结合现场实际工况提出有效的腐蚀防护措施。
一、腐蚀现状简介：
污水池构筑物受含盐污水腐蚀破坏的污水池集中在水处理流程前端的预处理单元和生化单元。具体表现为污水池防腐层腐蚀破损脱落导致钢筋砼体腐蚀破坏。在含盐系列污水池中，以水解酸化池内壁腐蚀最为严重，池内壁原设计采用玻璃布涂覆环氧煤沥青的防腐工艺，池顶及池顶以下1.2m未被污水覆盖的气相空间腐蚀严重，玻璃布大面积破损、脱落，造成污水池内壁水泥基层损坏严重，甚至钢筋裸露。脱落的水泥基层块料堵塞池底排泥管道，造成水池无法进行底部排泥，严重影响生产运行；另外，池顶钢筋砼原设计厚度为30cm，腐蚀脱落减薄约10cm，如果持续腐蚀脱落，将严重影响污水池的结构安全。
二、腐蚀机理分析 ：
污水池建造时的施工质量，如混凝土搅拌配比、浇筑工艺和养护、涂装工艺、介质环境等综合因素决定污水池是否能长期稳定运行。本文主要分析外部环境条件，如运行工况下的有害气体的种类及含量、环境温湿度等对污水池的破坏影响。含盐系列污水池原设计防腐工艺为玻璃布涂覆环氧煤沥青，此防腐工艺使用在密闭部位和腐蚀环境轻微且恒定的工况较为合适(如埋地管道的防腐)。从含盐污水的来源成分可以知道，介质中含盐高(含大量氯离子、硫酸根离子等，均在800~2000mg/L)，含油量高，同时存在大量腐蚀性物质，如氯化钠、硫化氢、硫醇、氨气等。以水解酸化池为例，由于池顶及池顶以下1.2m的气相空间长期暴露在含有酸性物质的水汽中，环氧煤沥青漆涂层氧化变质，导致漆层粘接力下降，酸性物质的水汽进入防腐层内部，腐蚀水池壁和顶部的水泥基层，进而加剧了腐蚀，导致水解酸性池顶部和上部未被污水覆盖部位的玻璃布大面积破损、脱落。这就是我们看到的腐蚀结果，具体表现为液相部位腐蚀较轻，气相部位腐蚀严重。
三、钢筋砼水泥基层破环严重的具体原因有以下几个方面 ：
碳化(硫化)作用不仅破坏了水泥的成分，而且由于碳酸钙或硫酸钙生成物体积增大，对混凝土产生膨胀侵蚀作用，进一步与水泥化合物中铝酸三钙起反应，生成体积更大的碳酸钙铝或硫铝酸钙，可使砂石的结合力大大降低，造成了混凝土的粉化。氯离子、镁盐等侵蚀使水泥石粘接力减弱，导致混凝土强度变低脱落。；酸碱物质与水泥石中的Ca(OH)2反应形成可溶性钙盐，水泥石的碱度受到破坏，使混凝土间隙变大，力学性能严重劣化，使混凝土由表到里逐层受到破坏。
四、腐蚀防护措施：
针对钢筋砼污水池的腐蚀防护，在建设初期必须严格把关，按照设计规范进行施工，确保混凝土基层在防腐涂层破损的情况下具有一定的抗腐蚀能力。如针对不同环境选用耐蚀水泥，钢筋表面做防锈处理等。而混凝土表面防腐涂装最为关键，能有效屏蔽或阻缓外界腐蚀介质的入侵。目前常用的混凝土防腐涂料有溶剂型、无溶剂型和水溶性涂料几大类。环氧树脂、氯化橡胶、聚氨酯等是使用最多的成膜树脂。它们都有各自优良的防腐性能。然而，溶剂型涂料大部分使用有机溶剂，有机气体不仅污染环境，危害身体健康，而且易燃易爆，所以在石化公司范围类也是明令禁止使用;而水溶性涂料在施工表现方面也有一定局限性且耐化学性能有待提高。而无溶剂环氧煤沥青防腐漆不仅安全性能符合要求，防腐性能也满足污水池防护要求。混凝土表面的多孔性决定了混凝土防护涂装的特殊性，采用渗透性好、耐碱性优异的环氧煤沥青底漆进行封闭，再用无溶剂环氧胶泥刮涂找平，最后涂装环氧煤沥青面漆。
① 混凝土基层处理： 严格的基层处理是决定混凝土涂层寿命的关键因素。基层处理要形成一个清洁的表面，用喷砂方式将腐蚀层彻底去除，除去松动的水泥块、油脂、污物及水泥表面的灰尘、杂物并保持表面干燥。新旧防腐层衔接处的处理时必须沿衔接处向完好涂层方向喷砂打磨10cm，去除翘起的旧防腐层。基层喷砂处理施工温度在10~30℃时施工效果最好，喷砂处理到GB/T8923规定的Sa2.5级。
② 环氧煤沥青底漆涂装 : 喷砂结束后用压缩风及面团除去基层表面灰尘，保持作业面清洁;作业面还要保持干燥，表面温度必须高于露点温度3℃以上，所以喷砂处理后的基层要尽快涂装。由于混凝土基层是多孔的表面，因此要喷涂一道环氧煤沥青底漆用以封闭表面微小孔洞，防止腐蚀介质侵入。同时，环氧煤沥青底漆有着较强的渗透性和吸附性，为环氧胶泥刮涂提供良好的附着力。
③ 环氧胶泥涂装：环氧胶泥用以对混凝土基层进行找平，便于后续面漆涂装施工。环氧胶泥配制时必须用电动搅拌器对骨料、固化剂和粉料进行充分搅拌。先用三角铲或小型刮刀逐个把施工面上的气孔、麻面、凹槽用环氧胶泥填塞密实。约4~12h后，待打底胶泥基本固化时，用刮刀大面积往返刮抹第二层环氧胶泥进行找平。环氧胶泥施工完成干燥后再次喷涂一道环氧煤沥青底漆，可覆盖刮涂过程中产生的细小空洞，起到双重防护的作用。
④ 环氧煤沥青面漆涂装：环氧煤沥青面漆具有极好的长期耐水、耐湿性，附着力好、抗腐蚀剥离性能好，一次成膜厚，能有效延长混凝土使用寿命。涂装施工时先对角、边、缝等不易涂到或难以涂刷的地方进行预涂，然后再进行大面积涂装。由于环氧煤沥青面漆固化时间很短，所以配制好的涂料要在半小时内用完(环境温度10~30℃)。为保证施工质量，涂装采用高压无气喷涂;人工刷涂或刮涂只适合非连续或小面积的涂装。喷涂时干膜厚度为200~300um/道，喷涂两道。
五、结语：
针对化工钢筋砼污水池的腐蚀防护，严酷的环境对混凝土基层本身具有较强的腐蚀破坏作用，为了防护混凝土基层，必须采用科学有效的防腐涂层配套体系才能延长污水池使用寿命和检修周期。通过现场施工实践证明，喷砂(环氧封闭底漆)+环氧胶泥(环氧封闭底漆)+环氧煤沥青面漆的施工工艺符合污水池防腐要求，在后续污水池检修中将继续得到应用。
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