新型納米防腐涂料在某生活污水處理廠的應用

劉煜，周陸杰，楊智

（江蘇金陵環境股份有限公司，江蘇 南京 210000）

在踐行生態文明建設的過程中，城市污水處理廠發揮著極其重要的作用，是城市生命線的關鍵節點，城市污水處理廠的工程質量是其安全穩定生產的重要前提之一。生活污水成分比較復雜，有機物、微生物、泥沙和顆粒物含量高，污水流動過程中極易揮發大量硫化氫等腐蝕氣體，這些污染物質容易對污水處理構筑物和設備產生腐蝕，特別是在污水處理預處理階段尤為明顯[1]。這一問題不僅威脅生產的安全穩定，還造成運營過程中構筑物出新及設備維修成本較高。所以在污水處理廠建設及運營過程中，采取有效的防腐措施以提高工程設備使用壽命十分必要。

1 項目概況

該污水處理廠一、二期設計規模為10萬 m3/d，一期工程于2009年12月開工建設，2010年12月建成通水，污水日處理量5萬 m3/d，采用改良型A2O工藝，出水執行一級B標準；2015年擴建及提標改造工程完成（一期已建成構筑物，二期僅擴建安裝設備），采用與一期一致的工藝路線，全廠污水日處理量達10萬 m3/d，執行一級A排放標準。

廠區預處理曝氣沉砂池采用上部圍護結構加蓋，存在問題主要有：（1）由于污水具有一定腐蝕性，加蓋屋頂經常漏水，經多年防水卷材出新，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，曝氣沉砂池屋頂會出現滲水現象；（2）加蓋室內墻面存在大量裂紋及墻漆剝落現象，由于污水衛生環境差，內墻陰角蜘蛛網生長旺盛，加蓋外墻也存在裂紋及墻漆剝落現象，導致整個廠房觀感較差，需要經常對內墻進行出新及進行大量人力維護才能保證廠房的環境。

廠區一、二期生化池厭缺氧段采用鋼結構大棚加蓋，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腐蝕性氣體如硫化氫，在高溫濕熱的情況下，極易對鋼結構產生嚴重腐蝕[2]。對鋼結構大棚的安全性評估發現，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，部分部位還出現分層銹蝕的現象；鋼柱部分連接節點處表面防銹漆脫落、銹蝕。

2 納米防腐涂料介紹

新型納米防腐涂料是一種工業涂料，該涂料是通過納米技術配制而成的環?？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層，并具有一定的滲透力，可滲透到建筑物內部形成永久防水層，并且擁有獨特的耐候性。其主要性能包括以下幾點。

2.1 施工快捷

納米防腐涂料施工快捷，在多數環境下只需1～2道涂層，無需表面噴砂打磨、打膩子，80 μm左右厚度即可達到防腐效果，干濕基面均可施工。施工完成后0.5 h表干，12 h實干，節約大量人工和時間成本。

2.2 性能環保

該涂料的固體含量達到78.7%，溶劑減少一半，展現出較好的環保性，屬于無毒無污染的環保型產品，對施工及使用人員無害，非常適合于地鐵、隧道、水工構筑物等的防水抗滲。

3 新型納米防腐涂料試用方案

試用方案擬對該廠曝氣沉砂池屋頂及內外立面、生化池鋼結構進行納米防腐涂料的噴涂施工，通過現場觀摩對比及性能檢測，對新型防腐涂料的應用效果及經濟性進行分析。具體試點點位、面積及施工方法見表1。

表1 納米防腐涂料試用方案

4 應用效果分析

4.1 現場效果對比

4.1.1 生化池鋼結構大棚

生化池試點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，部分部位還出現分層銹蝕的現象，鋼柱部分連接節點處表面防銹漆脫落、銹蝕。納米防腐涂料施工后半年，現場勘察未發現涂料脫落及鋼柱銹蝕等問題，特別是大棚內兩個試點鋼柱對比效果較為明顯（見圖1、圖2、圖3）。

圖1 生化池鋼結構大棚噴涂前

圖2 生化池鋼結構大棚噴涂后

圖3 生化池鋼結構大棚內部噴涂前后對比

4.1.2 曝氣沉砂池

曝氣沉砂池外墻已出現空鼓開裂現象，納米防腐涂料施工后半年，現場勘察未發現涂料開裂脫落，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，外墻無需大量人力進行清潔（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

曝氣沉砂池內墻因長時間處于腐蝕及高濕度氣體環境，出新后內墻漆面很容易出現空鼓開裂的現象。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，現場勘察未發現內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，在內墻陰角等處也未發現蜘蛛網集結，無需大量人力進行清潔即可保持廠房內整潔（見圖6、圖7）。

圖6 曝氣沉砂池內墻噴涂前

圖7 曝氣沉砂池內墻噴涂后

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，最終泡壞屋頂的防水基層。納米防腐防水涂料施工采用防水涂料滾涂兩遍，納米防腐涂料滾涂1遍，即可達到防水防腐效果，操作簡便，節約大量時間成本（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行防水試驗

4.2 檢測數據

本項目通過在試驗點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樣本，并對該表面涂料性能進行檢測化驗，從而進一步了解該新型納米防腐防水涂料的性能指標。其中鋼結構和混凝土結構表面檢測數據如表2和表3所示。從中可以發現，該涂料基本性能能夠滿足國家規范要求，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

4.3 經濟性分析

以鋼結構表面滾涂納米防腐涂料為例，并和國內某知名品牌進行比較，分析該納米防腐涂料的經濟性，具體數據見表4。從中可以看出，雖然新型納米防腐涂料單價較其他品牌貴，但每公斤滾涂面積較其他品牌多，而且只需要滾涂2遍，除降低人工費用外，還可以縮短施工時間。綜合計算比較認為該涂料綜合單價略低于其他品牌，但實際綜合單價還要參考現場情況再計算比較并分析。

表4 納米防腐涂料的經濟性比較

5 結論

污水處理構筑物及設備的防腐防水問題一直是生產運營中的痛點和難點，其不僅關系到生產的安全穩定，還關系到設備房屋出新的頻次及費用。本項目在試點污水處理廠應用的新型防腐防水涂料，經過半年的使用，尚未出現質量問題，檢測數據也符合國家各項規范要求，說明其具有一定的市場競爭力，但其長久使用效果還需進一步觀察。希望通過本項目的實施，可以減緩污水處理構筑物及設備的腐蝕老化速度，延長其使用壽命，進一步保障運營生產的安全性和穩定性。