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摘要：随着国家环保产业的发展，人民生活水平的提高，国内污水处理设备的需求日益增长。沿海地区污水处理厂所处环境复杂，在工业大气及潮湿环境下，各类液体对设备产生腐蚀冲刷以及微生物的侵蚀，设施腐蚀严重，它影响设备的使用寿命，增加企业的维修成本。因此，在设计污水处理厂时应将设备、设施防腐考虑仔细，从而事半功倍延长污水厂使用年限。
关键词：污水处理厂；腐蚀；设备；设施
在诸多灾难中腐蚀造成经济损失约占国民生产总值的4%左右，其中包括上百万吨钢材和各种灾难事故造成的损失，世界钢产量的1/3因腐蚀而报废，造成的直接和间接经济损失是巨大的。此外，腐蚀造成资源和能源的损失也是严重的，管道因腐蚀、结垢造成管径变小、摩阻增大、泵功率增加。跑、冒、滴、漏不仅浪费了资源还严重的污染环境，甚至造成人身的伤亡事故。火灾、爆炸、窒息事件不断发生，直接威胁人民生命财产的安全，腐蚀的严重性不单是经济问题也是一个严重的社会问题。
1.做好防腐工作有重要意义
做好防腐工作可以控制腐蚀灾难的发展，消除腐蚀事故和环境污染、增产节约，只要我们采取有效的防腐措施就可以夺回1/3的经济损失，这直接关系到国家现代化的实现。
2.腐蚀原理及分类
腐蚀：材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。
腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。
2.1金属腐蚀
金属腐蚀主要是电化学腐蚀[1]和化学腐蚀[1]。
2.1.1化学腐蚀：化学腐蚀是指容器金属与周围介质直接发生化学反应而引起的金属腐蚀。这类腐蚀主要包括金属在干燥或高温气体中的腐蚀以及在非电解质溶液中的腐蚀。典型的化学腐蚀有高温氧化、高温硫化、钢的渗碳与脱碳、氢腐蚀等。
a.高温氧化。指金属在高温下与介质或周围环境中的氧作用而形成金属氧化物的过程。
b.高温硫化。指金属在高温下与含硫介质（如硫蒸气、硫化氢、二氧化碳）作用生成硫化物的过程。
c.钢的渗碳与脱碳。高温下某些碳化物（如CO和烃类）与钢铁接触时发生分解生成游离碳渗入钢内生成碳化物称渗碳，它降低了钢材的任性。
d.氢腐蚀。指钢受到高温高压氢的作用引起组分的化学变化，使钢材的强度和塑性下降，断口呈脆性断裂的现象。
2.1.2电化学腐蚀：容器金属在电解质中，有电化学反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀。电化学腐蚀中既有电子的得失，又有电流形成。电化学反应是指一个反应过程可以分为两个或更多的氧化和还原反应。电化学腐蚀是微电池的存在造成微电池腐蚀，是金属腐蚀的主要原因。
2.2非金属腐蚀
绝大多数非金属材料是非电导体，所以和金属材料不同，非金属材料的腐蚀主要是化学和物理的作用，而不是电化学腐蚀。
2.2.1当非金属材料表面和介质接触后，溶液（或氢气）会逐渐扩散到材料内部，表面和内部都可能产生一系列变化。橡胶和塑料受溶剂作用后可能全部或部分溶解或溶胀；溶液浸入材料内部后可引起溶胀或增重，表面可能起泡、变粗糙、变色或失去透明，内部也可能变色；高分子有机物受化学介质作用可能分解，受热也可能分解。
2.2.2非金属材料通常由几种物质组成。例如塑料中除合成树脂外，还有填料（如玻璃纤维、石英粉、石墨粉）、增塑剂、硬化剂等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些物质的耐蚀性并不完全相同，在腐蚀环境中有时一种或几种成分有选择性地溶出或变质破坏，整个材料也就被破坏了。在氢氟酸中，玻璃纤维或其他硅质填料被腐蚀，材料也就解体。这是非金属材料的选择性腐蚀。
2.2.3非金属也会产生应力腐蚀破坏。例如聚乙烯、有机玻璃、不透性石墨在化学介质和应力的同时作用下会破裂。
2.2.4沿海地区污水处理厂处理厂，尤其是工业园区污水处理厂的设备、设施主要腐蚀来自于地下水和含盐量较高的空气，因此，污水厂设备、设施均需做以下防腐措施：
3.防腐
3.1构筑物防腐
根据地勘报告，沿海地区地下水在干湿交替和长期浸水条件下，对混凝土具有微腐蚀性；在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性。按照《工业建筑防腐蚀设计规范》的要求，采取加厚钢筋保护层的措施即可满足构筑物防腐的要求。
3.2 管道防腐
管道由于直接检测困难，往往要到输送介质泄漏时方知管道腐蚀已很严重，为了保证管道长期安全运行，防止泄漏造成对邻近环境的危害，各国政府和管道公司都制定有管道防腐规程。我国石油工业部于1984年首次颁发了《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》（SYJ7－84）作为我国管道防腐蚀工作准则，必须在工作中贯彻执行。在探讨各种防蚀对策和采取适当措施时，应视管道的不同环境和条件，从技术、经济、管理等多方面综合平衡来考虑。
当前通用的管道防腐方案是内壁涂层、外壁涂层（或包扎层）加阴极保护。若严格施行这些措施，实践证明管道可安全运行50年。
3.2.1结合沿海地区污水厂建设具体情况，所有埋地金属管道采用表面覆盖层，该防腐方法是将耐蚀材料均匀致密地涂敷在金属管道表面上，使管道金属与大气、土壤、水等腐蚀性介质隔绝，这是管道防腐最基本的措施，其防腐原理是高阻的涂层隔离了腐蚀介质，切断了腐蚀电池的通路[2]，使腐蚀电流趋于零，从而阻止管道腐蚀。
3.2.2沿海地区污水厂金属管道防腐涂层采用环氧煤沥青防腐涂层[2]。该涂料主要是由环氧树脂、煤沥青、填料和固化剂组成。它综合了环氧树脂机械强度高、粘结力大，耐化学介质浸蚀和煤沥青的耐水、抗微生物、抗植物根的优点，是一种优良的防腐绝缘材料。
值得注意的是在涂防腐材料之前必须做好表面处理，钢管表面处理好、坏直接影响防腐层在钢管表面的粘附力和使用寿命。表面处理包括清除钢管表面的氧化皮、锈蚀、油脂、污垢，并在钢管表面形成适宜的粗糙度，使防腐层与钢管表面之间除了涂料分子与金属表面极性基团的相互引力之外，还存在机构咬合作用，这对增大防腐层的粘附力是十分有利的。
3.3设备防腐
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。污水处理设备所处的环境为城市工业大气和污水环境，其腐蚀机理属于电化学腐蚀，城市大气中一般含有二氧化硫，在污水处理过程中，曝气机和钢结构还要承受污水的冲刷，处于干湿交替状态，腐蚀环境相对恶劣。
为了使沿海地区污水厂的设备提高使用年限，延长使用寿命，节省投资，减少维护量，设计根据不同的工作环境，不同的场合，对设备选材及防腐作出不同的选择，采取不同的防腐措施。有针对性的选择抗老化不易锈蚀的材料增加设备的耐久性，如吸泥机等，水下部分均采用不锈钢材料（或非金属材料），水上部分采用铝合金或采用碳钢除锈后进行喷漆加强防腐。生物池、贮泥池搅拌器，均为不锈钢耐腐蚀材料等。
4结论
沿海地区污水处理厂，尤其是沿海工业园区污水处理厂在设计、建设中根据不同的用途采取相应的防腐蚀措施，都会避免或减少因各种各样的腐蚀而造成的损失，从而延长设备、设施的使用年限，节省成本支出。
参考文献：
[1] 陆士平，等.建筑防腐蚀材料设计与施工手册.北京：化学工业出版社，1996.
[2] 秦国治，等.防腐蚀技术应用实例.北京：化学工业出版社，2001.
论文作者:尚兴盈1、2,李桂菊1,李权2
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/7
标签：管道论文; 污水处理论文; 金属论文; 设备论文; 电化学论文; 介质论文; 污水论文; 《基层建设》2016年7期论文;