滨海地区污水处理厂防腐蚀技术措施

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1、滨海地区污水处理厂防腐蚀技术措施1222闻宝联林文波邓彪张宝祥（1.天津市市政工程研究院，天津，300074；2.天津市创业环保股份有限公司，天津，300074）引言天津滨海新区的开发开放已纳入国家总体发展战略，将建设成为我国北方的经济中心和宜居生态城市。在未来15年内，城市基础设施将一直是建设重点。作为实现生态城市重要保障的污水处理厂更是重中之重。值得一提的是，2007末我国与新加坡签订了《中新生态城框架协议》，正式确定中新生态城落址天津滨海新区。中新生态城项目落户将促进相关产业借助生态城发展壮大。如环保产业，生态城对生态的要求极高，城内用水全部为海水淡化或再生水，所有污水将由污

2、水处理厂处理后达标排放。这为环保技术和环保产品提供了广阔市场。中新生态城规划面积30平方公里生态城内和周边区域正在建设多个污水处理厂。输送和处理污水的构筑物一般都是钢筋混凝土结构，污水处理系统中的混凝土构筑物常年受到各种腐蚀介质和微生物的侵蚀，不仅如此，在沿海环境下，还要受到地下水土的侵蚀，导致结构强度过早下降，无法达到使用期限的要求，造成能源、资源的巨大浪费。因此，对沿海污水处理构筑物混凝土耐久性研究迫在眉睫，研究其综合腐蚀作用机理，寻求混凝土结构性能的衰减规律，将对整个滨海新区污水处理构筑物混凝土的结构设计及使用寿命延长提供重要依据。1腐蚀因素分析1.1微生物对钢筋混凝土的腐蚀微

3、生物腐蚀是指微生物引起的腐蚀或受微生物影响的腐蚀(MicrobiallyInfluencedCorrosion)。引起腐蚀的微生物有很多种，硫酸还原菌、真菌、蓝细菌、硝化细菌、几乎各种厌氧菌、真菌，这些细菌不仅造成混凝土的劣化，对其中的钢筋、铁件也造成强烈的腐[1][2]蚀。[3]微生物的腐蚀主要是由其腐蚀性代谢产物而造成的。微生物的代谢过程可分为好氧和厌氧两种。好氧代谢主要发生在供氧充分的区域，如曝气池、沉淀池的水面表层等处，厌[4]氧代谢主要发生在贫氧的环境，如地下管网、沉淀池的水下部位等。两种代谢过程的产物不同，腐蚀机理也不一样。1.1.1好氧菌对混凝土的腐蚀好氧菌在代谢过程中

4、会消耗污水中的溶解氧，营养源是污水中存在大量碳氢化合物、作者简介：闻宝联（1968-），男，工学博士，高级工程师，副总工程师，长期从事混凝土耐久性研究工作，发表论文40余篇，获省部级科技进步奖3项。Email:wenbaolian@126.comMb:13752384681蛋白质、纤维素等有机物质，代谢排出有机酸、二氧化碳、硫酸根离子等。好氧生物处理过程的生化反应方程式如下：2-C、H、O、N、S+O2CO2+H2O+NH3+SO4++能量（有机物的组成元素）异氧微生物C、H、O、N、S+能量C5H7NO22-C5H7NO2+O2CO2+H2O+NH3+SO4++能量产生的碳酸、

5、有机酸对碱性的混凝土产生溶解性的腐蚀。1.1.2厌氧菌对混凝土的腐蚀调查表明，厌氧菌侵蚀最严重的部位是地下排污管网，最主要的元凶是硫酸盐还原菌[5]（SRB）。硫酸盐还原菌（SRB）是指在厌氧条件下能把硫酸根还原成二价硫的一群细菌，[6]主要是脱硫弧菌属的细菌。污水和废水中的有机和无机悬浮物随水流流动而逐渐沉积于管道底部成为淤泥，淤泥中的硫酸根离子被硫还原菌还原，生成硫化氢。释放的硫化氢气体进入管道内未充水的上部空间，与管壁相接触。在管壁上，硫化氢氧化生成硫酸，在硫酸的不断作用下，管壁混凝土被腐蚀。污水中既有有机的硫化物也有无机的硫化物，当污水管中的污水流速较低时，硫酸盐还原菌很容易

6、在管壁上成为菌落。在贫氧条件下，它能将含硫蛋白质及硫酸盐还原为硫化物，生成H2S，与水结合形成对混凝土、金属等多种材料有腐蚀的硫酸，从而使混凝土和钢筋产生腐蚀。含硫蛋白质在厌氧条件下分解出硫化氢，方程式如下：HOOC-CHCHSHCHCOOH+HCOOH+NH+HS2332NH2在厌氧状态下，硫酸根作为受氢体，使硫酸盐还原成H2S，如遇氧气，则会进一步生成硫酸，方程式如下：2厌养细菌2-SO+有机物S+HO+CO422S+2H2-+HS2细菌HS+2OHSO22241.1.3真菌对混凝土的腐蚀在分类学上，真菌不同于细菌。细菌是单细胞的真细菌，而真菌是真核生物

7、，真菌能侵蚀很多有机物，包括聚合物、纤维等，真菌侵蚀混凝土的机理主要有几种。最近分离出来一种能腐蚀混凝土的镰孢菌属的真菌与中间硫杆菌(T.intermedius)，经过120天的培养后，能[7][8]对混凝土产生几乎相同的重量损失。真菌代谢产生柠檬酸、草酸和葡萄糖酸，与混凝土中的钙反应，引起混凝土的溶解和破坏。另外，真菌能将菌丝伸进混凝土的内部，增加了破坏面积和增大混凝土的孔隙率。真菌在很宽的环境条件下都有活性，因此由这些微生物引起的破坏比想象的要严重得多