工业污废水处理池防腐蚀材料及结构探讨14576.doc

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.工业污废水处理池防腐蚀材料及结构探讨王天堂 陆士平 沈伟（上海富晨化工有限公司上海 200235）摘要：本文就就常见的的工业污污废水砼砼处理池池中的防防腐蚀技技术进行行了一总总结和探探讨。关键词词：工业业污废水水防腐蚀蚀结构构处理理一、前言言随着国国民经济济的迅速速发展，大大量新的的工厂、矿矿山得以以投产运运行。由由于工艺艺原因，会会产生大大量的工工业污水水和废水水，原来来相当数数量的厂厂矿企业业会直接接向自然然界排放放，而这这些未经经处理的的工业污污水或废

2、废水均含含有大量量的腐蚀蚀性或有有害性化化学物质质，不仅仅污染了了自然环环境，同同时对人人类自身身健康产产生了巨巨大的威威胁，严严重影响响了可持持续发展展进程。为为保护环环境减少少污染，国国家通过过立法要要求对工工业污废废水进行行处理，不不能未经经处理而而直接排排放，因因此许多多厂矿均均采用先先进环保保工艺，新新建或重重建了污污水或废废水处理理设施，对对工业污污、废水水进行合合理、有有效的处处理，达达标后排排放。目前石石油、化化工、湿湿法冶炼炼、火力力发电、制制药等企企业中有有许多大大型混凝凝土贮池池，其功功能为：用作酸酸、碱液液的储放放；酸碱碱的中和和处理；污（废废）水存存放；排排烟脱硫硫系

3、统中中的石膏膏浆及石石灰浆的的堆放等等。这些些贮池一一般为埋埋地式、半半埋地式式的封闭闭、半封封闭或敝敝口露天天形态，大大都采用用钢筋混混凝土结结构。这这些贮池池由于要要长期受受酸碱等等化学品品、工业业污水、工工业大气气、紫外外线、固固体颗粒粒的流动动磨损、冲冲刷等因因素的作作用，存存在着酸酸碱腐蚀蚀、大气气腐蚀、磨磨蚀、渗渗透式胀胀裂的物物理侵蚀蚀，菌藻藻类的微微生物腐腐蚀等多多种较为为复杂的的腐蚀形形态，严严重影响响使用寿寿命。为为此在设设计贮池池时就要要充分考考虑采取取防腐蚀蚀的处理理技术问问题。大大型钢筋筋混凝土土贮池一一般均建建在室外外，要经经历一年年四季的的温差变变化，容容易发生生

4、胀裂渗渗透的物物理性破破坏；贮贮池中存存放的废废酸或酸酸性介质质、碱液液，能使使水泥固固化物中中的游离离铝酸三三钙、氢氢氧化钙钙的水化化物反应应生成可可溶性盐盐类，造造成水泥泥表面层层层剥减减；大气气中的二二氧化碳碳与水泥泥中的氢氢氧化钙钙作用生生成不溶溶于水的的碳酸钙钙，堵塞塞在混凝凝土的孔孔隙中，还还可以和和碳酸钙钙进一步步反应生生成易溶溶于水的的碳酸氢氢钙，使使混凝土土受到破破坏。当当水质为为碳酸钠钠、碳酸酸钙型时时，水中中的碳酸酸钙呈不不饱和状状态，有有可继续续溶解混混凝土中中碳酸盐盐的能力力，致使使混凝土土强度减减弱。此此外，大大多数贮贮池的污污水由于于长期存存放，当当夏季温温度升高

5、高到3040时，污污水中菌菌藻类微微生物大大量繁殖殖，从而而形成严严重的微微生物腐腐蚀。如上所所述，就就要求对对各类腐腐蚀性的的工业污污（废）水水进行防防腐蚀处处理，以以尽量延延长污（废废）水处处理设施施长期有有效的运运行。根根据我们们对各类类污废水水池多年年的实际际处理经经验，对对各种防防腐蚀处处理方法法进行了了一个总总结，并并介绍一一些新型型防腐蚀蚀材料的的发展及及应用给给业界，以以利于提提高我国国的环保保和防腐腐蚀技术术水平。二、常规防防腐蚀处处理结构构在污废废水处理理池中，由由于污废废水中含含有大量量的腐蚀蚀性介质质，如含含有废酸酸、氧化化性化学学品等，对对以混凝凝土为基基础的处处理池

6、其其腐蚀性性是较大大，未经经防腐蚀蚀处理的的砼处理理池，一一般情况况下，23月个就就会出现现池表面面的损坏坏、强度度下降明明显。因因此，必必须对混混凝土基基础的处处理池进进行防腐腐蚀处理理，下面面就分别别介绍几几种目前前国内上上比较常常见的防防腐蚀处处理方法法。211玻璃钢钢衬里这是最最常见的的防腐蚀蚀处理方方法，它它是利用用玻璃纤纤维增强强塑料（俗俗称“玻璃钢”）结构构在混凝凝土基础础上形成成一层防防护，玻玻璃钢衬衬里具有有整体性性、抗渗渗性好和和造价合合理的特特点，同同时选用用适当的的防腐蚀蚀树脂就就能够达达到良好好的防腐腐蚀效果果。在玻玻璃钢衬衬里防腐腐蚀工法法中，一一般采用用玻璃纤纤维

7、加玻玻璃纤维维短切毡毡或表面面毡的复复合结构构，厚度度在13mmm之间。2111 树脂的的选择一般情情况下许许多厂家家和工程程公司均均会选择择环氧树树脂，因因为环氧氧树脂具具有来源源广、成成本合理理、耐腐腐蚀性能能优良、收收缩率低低的特点点，同时时在混凝凝土基础础上施工工中，要要求树脂脂的收缩缩率不能能太大，否否则可能能会导致致在玻璃璃钢衬里里工艺时时，出现现由于树树脂的固固化收缩缩造成的的内应力力而导致致“脱壳”的现象象，而引引起防腐腐蚀失效效。但是是环氧树树脂本身身也有其其化学组组成等各各方面的的局限性性，下面面就分别别一般述述说：1）环氧氧树脂的的固化体体系一般般情况下下会采用用胺类固固

8、化体系系或者酸酸酐类固固化体系系，胺类类固化体体系为常常温或室室温固化化体系，酸酸酐类固固化体系系为中高高温固化化体系，而而一般在在防腐蚀蚀工程施施工中均均在室温温或常温温下施工工，所以以在污废废水防腐腐蚀处理理中均采采用胺类类固化体体系，其其固化原原理是利利用胺基基团上的的活泼氢氢与环氧氧基反应应而最后后交联，形形成三维维网状结结构，但但这个交交联结构构很容易易在酸性性的介质质作用下下分解，导导致三维维交联结结构的解解体而引引起防腐腐蚀的失失效，所所以胺类类固化的的环氧树树脂在室室温下的的耐酸性性还是不不错的，但但在大于于40或者更更高的作作用温度度下的耐耐酸性就就不太理理想；选选用室温温下

9、固化化环氧树树脂的热热变形温温度（HDT）一般般情况下下较低，均均在6070之间，因因此也不不能耐更更高的温温度，推推荐使用用温度不不能超过过75；表21中列出出了环氧氧树脂的的耐腐蚀蚀性能：表21 环氧树树脂耐介介质的浓浓度和温温度化学介质浓度（%）温度（）化学介质浓度（%）温度（）硫酸2066盐酸2060硫酸7040盐酸3635氢氟酸1020醋酸1066氢氧化钠3040苯25苯酚66氨水稀66甲醛4050双氧水29202）由由于选用用胺类固固化体系系的环氧氧树脂的的养护周周期较长长，更重重要的是是：采用用的胺类类固化剂剂的毒性性较大，对对施工人人员的身身体危害害极大，如如乙二胺胺的LD55

10、0（半数数致死量量）为6200mg/kg，蒸气气压高达达146665PPa（11mmmHgg），因因此施工工人员极极易接触触和吸入入乙二胺胺蒸汽而而引起皮皮肤过敏敏、头昏昏、失眠眠、健忘忘、急燥燥、胸闷闷等神经经系统症症状和肝肝器官等等疾病，严严惩者甚甚至引起起急性中中毒或死死亡，之之后开发发成功并并大量应应用毒性性较小的的固化剂剂，如T31等。3）一般般工程中中采用的的61001（E44）的粘粘度较大大，尤其其是在冬冬天室温温或北方方施工时时，树脂脂已凝结结成固体体或半固固体状，不不可能直直接操作作，给现现场施工工等带来来了极大大的不便便，为了了降低树树脂的粘粘度以方方便施工工，应加加入适当

11、当比例的的稀释剂剂来来达达到降粘粘的目的的，稀释释剂有活活性稀释释剂（如如低粘度度的液体体状环氧氧树脂）和和非活性性稀释剂剂（如丙丙酮等），但但采用前前者的成成本相当当高，一一般不会会采用；而采用用后者时时，给环环境和施施工质量量带来了了负面的的影响，丙丙酮极易易挥发，而而丙酮的的气味非非常具有有刺激性性，在给给现场施施工人员员造成身身体上的的伤害的的同时，也也造成了了周围环环境的污污染，并并容易起起火或发发生爆炸炸。更为为重要的的，是由由于挥发发性的非非活性稀稀释剂的的挥发造造成了固固化物的的不致密密，势必必影响玻玻璃钢的的抗渗性性，从而而导致耐耐腐蚀效效果的下下降，尤尤其是电电子工业业中的

12、污污废水处处理中，由由于工业业废水中中含有氟氟化氢等等化学介介质，而而氟化氢氢介质的的腐蚀形形态主要要是由于于分子体体积较小小，而在在聚合物物中容易易发生分分子水平平上的扩扩散或溶溶胀，正正如上表表中的数数据所显显示的，环环氧树脂脂的耐氢氢氟酸的的效果不不是特别别好。所所以，目目前在国国外已经经很少采采用环氧氧树脂用用于防腐腐蚀工程程制作了了，一般般情况下下会采用用环氧树树脂改性性的乙烯烯基酯树树脂。环氧乙乙烯基酯酯树脂是是由环氧氧树脂与与甲基丙丙烯酸通通过开环环加成化化学反应应而制得得。它保保留了环环氧树脂脂的基本本链段，又又有不饱饱和聚酯酯树脂的的良好工工艺性能能，它在在适宜条条件下固固化

13、后，表表现出某某些特殊殊的优良良性能，具具有良好好的工艺艺性和耐耐腐蚀性性。正如如上面文文章所言言，树脂脂的收缩缩率对于于玻璃钢钢法的耐耐腐蚀效效果影响响较大，而而常规的的双酚A型乙烯烯基树脂脂的室温温固化收收缩率为为3%左右，而而新推出出的一新新低收缩缩891乙烯基基树脂的的收缩率率1%，较环环氧树脂脂的线收收缩率也也低，这这种树脂脂更具有有高耐蚀蚀性、与与填料良良好的浸浸润性的的特点，尤尤其适合合胶泥的的制作或或者玻璃璃钢内衬衬制作。目目前，在在国内我我们利用用环氧乙乙烯基树树脂在各各种电子子工厂（如如中芯国国际等）、化化工厂等等均有成成功的应应用案例例。表22 8911环氧乙乙烯基酯酯树

14、脂耐耐介质的的浓度和和温度化学介质浓度（%）温度（）化学介质浓度（%）温度（）高氯酸1065氯化钾100100草酸100100硫酸铜ALL100盐酸3265次氯酸钠1565铬酸2040氢氧化钠1075氢氟酸1049氢氧化钠5085硝酸3540氨水2555硫酸7070海水90但在玻璃钢钢衬里制制作时，环环氧乙烯烯基酯树树脂的成成本较高高，在目目前国内内一些厂厂家还不不能承受受。表23 9022芳烃树树脂耐介介质的浓浓度和温温度化学介质浓度（%）温度（）化学介质浓度（%）温度（）硫酸7060氨水饱和常温硝酸1080硝酸30常温盐酸3180醋酸40常温氢氧化钠4060硫酸铵饱和常温醛化液80尿素饱和

15、常温氢氟酸3025盐酸37常温铬酸封封底层：在经过过处理的的基层表表面，均均匀地涂涂刷封底底料，不不得有漏漏涂、流流挂等缺缺陷，自自然固化化不宜少少于24 h。2修修补层：在基层层的凹陷陷不平处处，应采采用树脂脂胶泥料料修补填填平，自自然固化化不宜少少于24 h，用树树脂胶泥泥料修补补刮平基基层。3间间歇法树树脂玻璃璃钢铺衬衬层的施施工，应应符合下下列规定定：1玻璃纤纤维布应应剪边，涤涤纶布应应进行防防收缩的的前处理理。2先均匀匀涂刷一一层铺衬衬胶料，随随即衬上上一层纤纤维增强强材料，必必须贴实实，赶净净气泡，其其上再涂涂一层胶胶料，胶胶料应饱饱满。3应固化化24 h，修整整表面后后，再按按上

16、述程程序铺衬衬以下各各层，直直至达到到设计要要求的层层数或厚厚度。4每铺衬衬一层，均均应检查查前一铺铺衬层的的质量，当当有毛刺刺、脱层层和气泡泡等缺陷陷时，应应进行修修补。5铺衬时时，同层层纤维增增强材料料的搭接接宽度不不应小于于50 mm，上上下两层层纤维增增强材料料的接缝缝应错开开，错开开距离不不得小于于50 mm。阴阴阳角处处应增加加一至二二层纤维维增强材材料。4连连续法树树脂玻璃璃钢铺衬衬层的施施工，应应符合下下列规定定：1平平面一次次连续铺铺衬层数数或厚度度，以不不应产生生滑移，固固化后不不起壳、脱脱层为限限。2立立面一次次连续铺铺衬层数数或厚度度，以不不应产生生滑垂、固固化后不不起

17、壳、脱脱层为限限。3铺铺衬时，上上下两层层纤维增增强材料料的接缝缝应错开开，错开开距离不不得小于于50 mm，阴阴阳角处处应增加加一至二二层纤维维增强材材料。4应应在前一一次连续续铺衬层层固化后后，再进进行下一一次连续续铺衬层层施工。5连连续铺衬衬到设计计要求的的层数或或厚度后后，应自自然固化化24 h，即可可进行封封面层施施工。5树树脂玻璃璃钢封面面层的施施工，应应均匀涂涂刷面层层胶料。当当涂刷两两遍以上上时，待待第一遍遍固化后后，再涂涂刷下一一遍。222 树脂鳞鳞片胶泥泥衬里所谓的的鳞片胶胶泥衬里里，就是是将具有有一定片片径和厚厚度的玻玻璃鳞片片，分别别与各类类耐腐蚀蚀树脂等等混合，经经专

18、用机机械配制制而成的的胶泥（涂涂料），再再经施工工涂敷于于混凝土土表面，室室温固化化后所得得到防腐腐蚀内衬衬。根据据树脂基基体的不不同，有有二种可可供选择择：一种种是环氧氧树脂鳞鳞片胶泥泥；另一一种乙烯烯基酯树树脂鳞片片胶泥（vinnyl estter glaass flaake morrtarr），简简称为VEGGF鳞片胶胶泥。相相对而言言，后者者的综合合性能包包括耐腐腐蚀性能能和耐温温性能均均优于前前者，目目前在日日本、美美国等国国家均采采用后者者。VEGGF鳞片胶胶泥具有有以下特特点：1）耐耐腐蚀性性能好：由于VEGGF鳞片胶胶泥采用用的基体体树脂是是高性能能的乙烯烯基酯树树脂，该该类型

19、树树脂具有有较环氧氧树脂更更好的耐耐腐蚀性性能；2）22）较低低的渗透透率：VEGGF鳞片胶胶泥的抗抗水蒸汽汽渗透率率比普通通环氧树树脂涂料料高615倍，比比普通环环氧FRP高4倍；3）VVEGFF鳞片胶胶泥具有有较强的的粘结强强度，不不仅指树树脂基体体与其中中的玻璃璃鳞片之之间的粘粘结强度度较高，而而且VEGGF鳞片胶胶泥与混混凝土基基材之间间的粘结结强度高高，与混混凝土的的粘结强强度25Mppa 。因此VEGGF鳞片胶胶泥涂层层不易产产生龟裂裂、分层层或剥离离，附着着力和冲冲击强度度较好，从从而保证证较好的的耐蚀性性；4）耐耐温差（热热冲击）性性能较好好：涂层层中由于于含有许许多玻璃璃鳞片

20、，因因此消除除了涂层层与基材材之间的的线膨胀胀系数的的差别，VEGGF鳞片胶胶泥涂层层的线膨膨胀为1151106 /，使VEGGF鳞片胶胶泥适合合于温度度交变的的重腐蚀蚀环境。我我们进行行了耐热热冲击性性能试验验，即把把涂有VEGGF胶泥的的钢板交交变放置置在1000沸水和和0的冰水水各1小时，经经100次交变变试验后后未能有有异常现现象出现现。5）耐耐磨性好好：VEGGF鳞片胶胶泥在固固化后的的硬度较较高，比比普通醇醇酸漆高高23倍，耐耐磨性较较好，如如VEGGF鳞片胶胶泥的耐耐磨性为为1055mg （CS17W5000 g情情况下），而而受外机机械损伤伤时，VEGGF鳞片胶胶泥的破破坏是局

21、局部的，其其扩散趋趋势小，易易于修复复。6）工工艺性较较好：由由于VEGGF鳞片胶胶泥的固固体成份份较高，可可以一次次性成较较厚的涂涂层，涂涂层方法法可以是是喷涂（spaay ccoattingg）、镘镘涂（troowell cooatiing）、刷刷涂（rolllerr cooatiing）等成成型工艺艺，并具具有当场场配制和和室温下下固化的的特点。在VEGF鳞片胶泥涂层使用几年后，若出现遭损坏的情况，只需在该处作简单的处理即可进行修复，并可继续使用而不影响使用性能，具有修补性好的特点。2221 胶泥施施工过程程及要点点在工业业污废水水处理池池等混凝凝土基层层上施工工的方法法及过程程相当简简

22、单，具具体的使使用过程程如下：基础混混凝土要要求养护护期不少少于28天，表表面含水水率应铺砌块块材时，基基层的表表面应均均匀涂刷刷封底料料，待固固化后再再进行块块材的铺铺砌。在在某些情情况下，基基层上可可采用璃璃钢隔离离层，此此时宜先先涂刷一一遍与衬衬砌用树树脂相同同的胶料料，然后后进行块块材的铺铺砌。2块材结结合层厚厚度、灰灰缝宽度度和灌缝缝或勾缝缝的尺寸寸，均应应符合表表32的规定定。3块材在在铺砌前前先进行行试排；铺砌时时的顺序序应由低低往高，先先地坑、地地沟，后后地面、踢踢脚板或或墙裙。阴阴角处立立面块材材应压住住平面块块材，阳阳角处平平面地材材应盖住住立面块块材，块块材铺砌砌不应出出

23、现十字字通缝，多多层块材材不得出出现叠缝缝。表32结合层层厚度、灰灰缝宽度度和灌缝缝或匀缝缝的尺寸寸材料种类铺砌（mm）灌缝 （mmm）勾缝（mmm）结合层厚度度灰缝宽度缝宽缝深缝宽缝深耐酸砖、 耐酸耐耐温砖厚度300mm46236810155厚度300mm46246815200天然石材厚度300mm48368121520081215200厚度300mm412412815满灌4块材的的铺砌，还还应符合合下列规规定：1耐耐酸砖和和厚度30mmm石材材的铺砌砌，宜采采用树脂脂胶泥揉揉挤法施施工；平平面上铺铺砌厚度度30mmm石材材，宜采采用树脂脂砂浆座座浆、树树脂胶泥泥灌缝法法施工；立面上上铺砌厚

24、厚度30mmm石材材，宜采采用树脂脂胶泥揉揉挤法砌砌筑定位位，其结结合层应应采用树树脂胶泥泥灌缝法法施工。结结合层和和灰缝的的胶泥或或砂浆应应饱满密密实，块块材不得得滑移 。2立立面块材材的连续续铺砌高高度，应应与树脂脂胶泥的的固化时时间相适适应，砌砌体不得得变形。3当当铺砌块块材时，应应在胶泥泥或砂浆浆初凝前前，将缝缝填满压压实，灰灰缝的表表面应平平整光滑滑。5块块材的灌灌缝与勾勾缝，应应符合下下列规定定：1树脂胶胶泥的灌灌缝与勾勾缝，应应在铺砌砌块材用用的胶泥泥、砂浆浆固化后后进行。2灌缝或或勾缝前前，灰缝缝应清洁洁、干燥燥。3灌缝时时，宜分分次进行行，缝应应密实，表表面应平平整光滑滑。4

25、勾缝时时，缝应应填满压压实，灰灰缝的表表面应平平整光滑滑。3、应用举举例1在在一目前前国内最最大的芯芯片集成成电路制制造厂的的工业污污水处理理池中，含含有一些些废酸，其其中包括括一些氢氢氟酸，在在这个工工程中采采用了891乙烯基基酯树脂脂玻璃钢钢结构，已已经运行行2年，效效果良好好，其玻玻璃钢结结构是2层04布再加加一层表表面毡的的结构，总总厚度约约为2mmm。2在在湖南一一石油化化学品公公司的工工业废水水处理池池中，由由于池的的面积较较大，同同时废水水又含有有大量的的烃类等等化学介介质，对对化水处处理池最最后采取取VEGGF树脂鳞鳞片胶泥泥结构，以以确保整整个防腐腐蚀内衬衬层的整整体性和和抗

26、渗性性，另外外在砼基基础上加加衬一层层04玻纤布布。3在在浙江一一家农药药厂，排排放的废废水中含含有一些些三氟乙乙酸、硫硫酸等强强腐蚀性性的化学学介质，同同时刚排排放的废废水温度度较高，部部分达到到90甚至更更高，最最后在有有关专家家的建议议下，并并结合外外方在国国外同类类工厂的的防腐蚀蚀经验，最最后选取取耐酸砖砖衬里，沟沟缝用胶胶泥采用用耐高温温898乙烯基基酯树脂脂胶泥。Anticorrrossionn teechnnoloogy appplieed iin ssewaage & wwastte wwateer ttreaatmeent tannkWanng ttianntanng LLu

27、 SShippingg Shhen Weii（Shhangghaii Fuucheen CChemmicaals Corrp； Shhangghaii 20002335）Absstraact：a ssummmaryy coonceerniing thee annticorrrossionn teechnnoloogy in sewwagee & wassterr trreattmennt ttankk iss onngoiing， inncluudinng mmateeriaal & itts aappllicaatioon sstruuctuureKeyyworrds：sewwagee &

28、wassterr waaterrantticorrrossionnstrructturee参考文文献：1陆士平平，等建筑防防腐蚀材材料设计计与施工工手册北京：化学工工业出版版社，199962陈平，等等环氧氧树脂北京：化学工工业出版版社，199993王天堂堂，等VEGGF鳞片泥泥在烟气气脱硫装装置中的的应用中国环环保产业业，20002，2 ：70724李国莱莱，等重防腐腐涂料北京：化学工工业出版版社，199995李国莱莱合成成树脂及及玻璃钢钢北京京：化学学工业出出版社，199956卢绮敏敏石油油工业中中的腐蚀蚀与防护护北京京：化学学工业出出版社，200017秦国治治，等防腐蚀蚀技术应应用实例例北京京：化学学工业出出版社，20001