新型納米防腐涂料在某生活污水處理廠的應(yīng)用

劉煜，周陸杰，楊智

（江蘇金陵環(huán)境股份有限公司，江蘇 南京 210000）

在踐行生態(tài)文明建設(shè)的過程中，城市污水處理廠發(fā)揮著極其重要的作用，是城市生命線的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，城市污水處理廠的工程質(zhì)量是其安全穩(wěn)定生產(chǎn)的重要前提之一。生活污水成分比較復(fù)雜，有機(jī)物、微生物、泥沙和顆粒物含量高，污水流動(dòng)過程中極易揮發(fā)大量硫化氫等腐蝕氣體，這些污染物質(zhì)容易對(duì)污水處理構(gòu)筑物和設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，特別是在污水處理預(yù)處理階段尤為明顯[1]。這一問題不僅威脅生產(chǎn)的安全穩(wěn)定，還造成運(yùn)營(yíng)過程中構(gòu)筑物出新及設(shè)備維修成本較高。所以在污水處理廠建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過程中，采取有效的防腐措施以提高工程設(shè)備使用壽命十分必要。

1 項(xiàng)目概況

該污水處理廠一、二期設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬(wàn) m3/d，一期工程于2009年12月開工建設(shè)，2010年12月建成通水，污水日處理量5萬(wàn) m3/d，采用改良型A2O工藝，出水執(zhí)行一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)；2015年擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程完成（一期已建成構(gòu)筑物，二期僅擴(kuò)建安裝設(shè)備），采用與一期一致的工藝路線，全廠污水日處理量達(dá)10萬(wàn) m3/d，執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

廠區(qū)預(yù)處理曝氣沉砂池采用上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)加蓋，存在問題主要有：（1）由于污水具有一定腐蝕性，加蓋屋頂經(jīng)常漏水，經(jīng)多年防水卷材出新，屋頂已覆蓋多層防水卷材，且卷材之間還有存水，防水效果不理想，曝氣沉砂池屋頂會(huì)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象；（2）加蓋室內(nèi)墻面存在大量裂紋及墻漆剝落現(xiàn)象，由于污水衛(wèi)生環(huán)境差，內(nèi)墻陰角蜘蛛網(wǎng)生長(zhǎng)旺盛，加蓋外墻也存在裂紋及墻漆剝落現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)廠房觀感較差，需要經(jīng)常對(duì)內(nèi)墻進(jìn)行出新及進(jìn)行大量人力維護(hù)才能保證廠房的環(huán)境。

廠區(qū)一、二期生化池厭缺氧段采用鋼結(jié)構(gòu)大棚加蓋，建于2011年，鋼架跨度47 m，間距約7.6 m。生化池厭缺氧段易揮發(fā)腐蝕性氣體如硫化氫，在高溫濕熱的情況下，極易對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕[2]。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)大棚的安全性評(píng)估發(fā)現(xiàn)，鋼柱表面防銹漆脫落，存在明顯銹蝕；有的鋼柱表面大面積銹蝕，部分部位還出現(xiàn)分層銹蝕的現(xiàn)象；鋼柱部分連接節(jié)點(diǎn)處表面防銹漆脫落、銹蝕。

2 納米防腐涂料介紹

新型納米防腐涂料是一種工業(yè)涂料，該涂料是通過納米技術(shù)配制而成的環(huán)?？沽研头浪畡?，具備一定的疏水性，在基面上使用后，可以形成透氣且透明的隱形防水保護(hù)層，并具有一定的滲透力，可滲透到建筑物內(nèi)部形成永久防水層，并且擁有獨(dú)特的耐候性。其主要性能包括以下幾點(diǎn)。

2.1 施工快捷

納米防腐涂料施工快捷，在多數(shù)環(huán)境下只需1～2道涂層，無(wú)需表面噴砂打磨、打膩?zhàn)樱?0 μm左右厚度即可達(dá)到防腐效果，干濕基面均可施工。施工完成后0.5 h表干，12 h實(shí)干，節(jié)約大量人工和時(shí)間成本。

2.2 性能環(huán)保

該涂料的固體含量達(dá)到78.7%，溶劑減少一半，展現(xiàn)出較好的環(huán)保性，屬于無(wú)毒無(wú)污染的環(huán)保型產(chǎn)品，對(duì)施工及使用人員無(wú)害，非常適合于地鐵、隧道、水工構(gòu)筑物等的防水抗?jié)B。

3 新型納米防腐涂料試用方案

試用方案擬對(duì)該廠曝氣沉砂池屋頂及內(nèi)外立面、生化池鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行納米防腐涂料的噴涂施工，通過現(xiàn)場(chǎng)觀摩對(duì)比及性能檢測(cè)，對(duì)新型防腐涂料的應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。具體試點(diǎn)點(diǎn)位、面積及施工方法見表1。

表1 納米防腐涂料試用方案

4 應(yīng)用效果分析

4.1 現(xiàn)場(chǎng)效果對(duì)比

4.1.1 生化池鋼結(jié)構(gòu)大棚

生化池試點(diǎn)部位施工前鋼柱表面防銹漆脫落，存在明顯銹蝕，有的鋼柱表面大面積銹蝕，部分部位還出現(xiàn)分層銹蝕的現(xiàn)象，鋼柱部分連接節(jié)點(diǎn)處表面防銹漆脫落、銹蝕。納米防腐涂料施工后半年，現(xiàn)場(chǎng)勘察未發(fā)現(xiàn)涂料脫落及鋼柱銹蝕等問題，特別是大棚內(nèi)兩個(gè)試點(diǎn)鋼柱對(duì)比效果較為明顯（見圖1、圖2、圖3）。

圖1 生化池鋼結(jié)構(gòu)大棚噴涂前

圖2 生化池鋼結(jié)構(gòu)大棚噴涂后

圖3 生化池鋼結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)部噴涂前后對(duì)比

4.1.2 曝氣沉砂池

曝氣沉砂池外墻已出現(xiàn)空鼓開裂現(xiàn)象，納米防腐涂料施工后半年，現(xiàn)場(chǎng)勘察未發(fā)現(xiàn)涂料開裂脫落，且由于涂料的納米特性，昆蟲及其粘液難以附著在沉砂池外墻，外墻無(wú)需大量人力進(jìn)行清潔（見圖4、圖5）。

圖4 曝氣沉砂池外墻噴涂前

圖5 曝氣沉砂池外墻噴涂后

曝氣沉砂池內(nèi)墻因長(zhǎng)時(shí)間處于腐蝕及高濕度氣體環(huán)境，出新后內(nèi)墻漆面很容易出現(xiàn)空鼓開裂的現(xiàn)象。滾涂納米防水涂料兩遍，再滾涂納米防腐涂料1遍。施工后半年，現(xiàn)場(chǎng)勘察未發(fā)現(xiàn)內(nèi)墻涂料空鼓開裂脫落，整體墻面平整且光滑。且由于涂料的納米特性，在內(nèi)墻陰角等處也未發(fā)現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)集結(jié)，無(wú)需大量人力進(jìn)行清潔即可保持廠房?jī)?nèi)整潔（見圖6、圖7）。

圖6 曝氣沉砂池內(nèi)墻噴涂前

圖7 曝氣沉砂池內(nèi)墻噴涂后

曝氣沉砂池屋頂因原有的防水卷材失效，后期多次覆蓋防水卷材，最多的地方有4層，積水滲透到防水卷材夾層中至使存水不能揮發(fā)，最終泡壞屋頂?shù)姆浪鶎印＜{米防腐防水涂料施工采用防水涂料滾涂?jī)杀?，納米防腐涂料滾涂1遍，即可達(dá)到防水防腐效果，操作簡(jiǎn)便，節(jié)約大量時(shí)間成本（見圖8、圖9）。

圖8 曝氣沉砂池屋頂去除防水卷材后混凝土防水基層

圖9 曝氣沉砂池屋頂納米防腐涂料滾涂后進(jìn)行防水試驗(yàn)

4.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)

本項(xiàng)目通過在試驗(yàn)點(diǎn)位同類型鋼材料及混凝土表面，采用同種涂料施工方法制作檢測(cè)樣本，并對(duì)該表面涂料性能進(jìn)行檢測(cè)化驗(yàn)，從而進(jìn)一步了解該新型納米防腐防水涂料的性能指標(biāo)。其中鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)表面檢測(cè)數(shù)據(jù)如表2和表3所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，該涂料基本性能能夠滿足國(guó)家規(guī)范要求，具有較高的耐沖擊、耐酸堿腐蝕性能。

表2 鋼材表面納米防腐涂料性能指標(biāo)

4.3 經(jīng)濟(jì)性分析

以鋼結(jié)構(gòu)表面滾涂納米防腐涂料為例，并和國(guó)內(nèi)某知名品牌進(jìn)行比較，分析該納米防腐涂料的經(jīng)濟(jì)性，具體數(shù)據(jù)見表4。從中可以看出，雖然新型納米防腐涂料單價(jià)較其他品牌貴，但每公斤滾涂面積較其他品牌多，而且只需要滾涂2遍，除降低人工費(fèi)用外，還可以縮短施工時(shí)間。綜合計(jì)算比較認(rèn)為該涂料綜合單價(jià)略低于其他品牌，但實(shí)際綜合單價(jià)還要參考現(xiàn)場(chǎng)情況再計(jì)算比較并分析。

表4 納米防腐涂料的經(jīng)濟(jì)性比較

5 結(jié)論

污水處理構(gòu)筑物及設(shè)備的防腐防水問題一直是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，其不僅關(guān)系到生產(chǎn)的安全穩(wěn)定，還關(guān)系到設(shè)備房屋出新的頻次及費(fèi)用。本項(xiàng)目在試點(diǎn)污水處理廠應(yīng)用的新型防腐防水涂料，經(jīng)過半年的使用，尚未出現(xiàn)質(zhì)量問題，檢測(cè)數(shù)據(jù)也符合國(guó)家各項(xiàng)規(guī)范要求，說(shuō)明其具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，但其長(zhǎng)久使用效果還需進(jìn)一步觀察。希望通過本項(xiàng)目的實(shí)施，可以減緩污水處理構(gòu)筑物及設(shè)備的腐蝕老化速度，延長(zhǎng)其使用壽命，進(jìn)一步保障運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。