城市生活污水处理厂的混凝土微生物腐蚀与设计对策-论文 4页

第3l卷第2期2014年4月特种结构Vol-31NO．2Apr．2014城市生活污水处理厂的混凝土微生物腐蚀与设计对策王乃震舒亚俐(北京市市政工程设计研究总院有限公司100082)(BeijingGeneralMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo．，Ltd．，100082)[摘要】在以往的工程设计中，城市生活污水处理厂中混凝土构筑物的微生物腐蚀现象很少引起大家的注意，然而在役的污水处理厂当中，发生混凝土微生物腐蚀的现象是普遍存在的，而这些发生混凝土腐蚀的部位，多数在一个相对封闭的空间内不易发现。随着城市的发展，对城市污水处理厂的功能要求越来越高，混凝土构筑物的微生物腐蚀问题是一个必须正视的现实问题。在此背景下，本文针对这个问题，从腐蚀现象出发探讨了其产业的机理，并提出了相应的应对措施，希望对相关问题的进一步研究、对实际设计工作有所裨益。[关键词】微生物腐蚀污水处理技术对策工程措施ABSTRACT：Inthepreviousengineeringdesign．microbialcorrosionofconcreteisignoredinthemunicipalsewagetreatmentplan~however,microbialcorrosionofconcreteisverycommoninthesewagetreatmentplantinservice．MostofthecorrosionOccursinarelativelyclosedspace，whichisnoteasytobedetected．Withthedevelopmentofthecity,therequirementsTo，sewagetreatmentplantaremorehigher．Microbialcorrosionofconcretestructuresisarealisticproblemthatmustbetakenseriously．InthiscontexLaimingatthisissue,corrosinmechanismwasdiscussedaccordingⅥ，ithitsphenomenon，andsomerelativemeasureswereproposedwiththepurposeofbeingbenefialtofurtherresearchandacturaldesign．KEYWORDS：MicrobialcorrosionSewagetreatmentTechnicalcountermeasuresEngineeringmeasures前言使混凝土微生物腐蚀问题最终得到解决。近年来，随着我国城市化进程的步伐加快，1混凝土的微生物腐蚀机理与现象不断扩大的城市市政基础设施建设的规模与城有资料记载，早在1945年，美国人Parker市土地资源匮乏的矛盾显得十分突出，致使为数首次认识到，硫细菌的代谢产物一生物硫酸是不少的城市生活污水处理厂，建在居民住宅小区造成混凝土腐蚀的主要原因，并通过分析混凝土附近，有些厂区周边完全为居民住宅楼所包围。污水管道腐蚀破坏的过程和特征，提出了混凝土为解决“环境友好”等社会问题，让这些生活污微生物腐蚀的作用机理：厌氧环境下，硫酸盐还水处理厂的构筑物都加上盖，其上采用顶部绿化原细菌(SRB)将管道底部硫酸盐或有机硫还原或拓展为其他功能设施。有的污水处理厂干脆被为Hs，H：s进入管道未充水空问；好氧环境下直接“打入”地下，整个污水处理工艺流程，几H，s被硫氧化细菌(SOM)氧化为生物硫酸，硫乎是在一个封闭的空间内完成。酸导致水泥水化物CSH(水化硅酸钙)分解，并特殊的污水处理方式也带来了特殊的工程与Ca(OH)：反应生成石膏，石膏进一步导致钙矾问题。这就是所谓的混凝土的生物腐蚀。就工程石(3CaO·A1203·3CaSO4·32H20)生成，当钙设计使用寿命期望而言，这种生物腐蚀发生速度钒石在水泥石中以局部反应形成时，其结晶压力非常之快。因此，地下混凝土设施的耐久性是一个无法回避的非常严峻的现实问题，但遗憾的是之大足以使水泥石或混凝土发生崩解，与此现象这样的问题，尚未引起业内有关方面的重视。本相伴发生的就是混凝土内钢筋的腐蚀，而且这种文旨在通过对生物腐蚀的机理、现象和工程案例腐蚀的传质进程与工程预期服役寿命相比，可以介绍，引起业内的共同关注，并通过共同努力，说是很快的。\n\nNo．22014王乃震等：城市生活污水处理厂的混凝土微生物腐蚀与设计对策固亭§和抗裂性能。市政排水工程中可采取的措施有：此，开发功效好、留存率高、掺量低且不影响混采用耐酸水泥，如抗硫酸铝酸盐水泥；掺加硅粉凝土自身性能的混凝土专用杀菌剂，并建立相应或粉煤灰等矿物掺和料及聚合物改性。工程中常的应用技术体系、制定相应的标准，是混凝土微用聚合物有：聚醋酸乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚生物腐蚀防治研究发展的必然趋势，也是混凝丙烯酸树脂等。土微生物腐蚀防治措施工程应用技术的终极目2．2表面涂层技术标f2】。但是作为工程应用还有一个十分重要的“指涂层保护措施一般分为两类，一类是惰性涂标”，即把所有这些具体的技术系统、量化地用层，常采用的耐酸有机树脂有：环氧树脂、聚酯技术法规的形式作用于市政工程的设计、施工等树脂、脲醛树脂及丙烯酸树脂等，这一类树脂须技术应用行业，形成与现行相关的国家工程设计具有耐腐、抗渗、抗裂功能；另一类为功能涂层，标准诸如：混凝土结构设计、工程耐久性设计、须具有酸中和或抑菌、杀菌功能。其中，中和性工程防腐设计等相协调的、配套完整的工程技术能涂层是在混凝土表面形成一层碱性材料作为标准体系。消耗层，用于中和生物硫酸，并提高混凝土表面3工程案例pH值，从而抑制硫氧化细菌的繁殖。常用的碱3．1混凝土腐蚀情况性材料有：碳酸钠、氧化钙，而若采用氧化镁、某污水处理厂的现浇钢筋混凝土曝气池，氢氧化镁等，其中氢氧化镁效果较好；杀菌功能建于上世纪9O年代末，混凝土强度等级相当于涂层是微生物灭杀技术的具体应用，是以无机或C25，水灰比0．5，混凝土施工质量良好。曝气有机胶凝材料为载体，掺加杀菌剂，在混凝土表池进水渠道呈半封闭空问，前端通过封闭的混凝面形成一层具有杀菌、抑制生物硫酸功能的涂层【1】。土渠道与细格栅相连，渠道内保留一定高度的气2．3生物灭杀技术相空间，进水井处运行水位约有0．8m左右的水生物灭杀技术是指在混凝土或其保护涂层位差，出水渠为封闭式空间(只开有少量的设备中掺入杀菌剂，杀菌剂可结合硫氧化细菌生命代洞口)，其通风条件很差。投入运行1O年后，谢所需的酶，从而杀灭或抑制其繁殖，通过控制在一次改造中发现进水渠道处的混凝土腐蚀得生物硫酸生成达到腐蚀防治目的。很严重(图3)，水面以上的构件混凝土表面已但是，应注意的是，各种涂层材料的使用，经没有了混凝土的特征，骨料外露，质地疏松，均不应产生对水处理不利的结果，尤其是那些含棱角尽失，外层钢筋严重锈蚀。随即对结构进行有重金属的杀菌剂更应慎重对待，也就是说无论了全面检查，结果发现进水渠道的腐蚀情况更为采取何种防微生物腐蚀的措施，均应征得水处理严重，侧壁内侧混凝土质地疏松、钢筋严重锈蚀，专业]二程师的认可J。混凝土腐蚀深度达80～100mm。2．4制定预防混凝土微生物腐蚀的相关标准3．2结构加固与防腐措施以上这些措施呈现于相关文献资料，在工对渠道顶板，鉴于底层钢筋已腐蚀殆尽(有程实际中尚缺乏应用案例，混凝土改性和惰性保护层都是被动措施，并不能从根本上解决混凝土部分板底配筋已经腐蚀掉了)，继续实施原位加的腐蚀；而生物灭杀技术建立在微生物腐蚀作用固技术难度很大，施工操作条件极其有限，而且机理基础上，属主动措施，代表了混凝土微生物还会影响池壁的结构加固进程。权衡利弊，最终腐蚀防治的发展方向，但作为必要的功能组分掺决定采取静力切割的方式将顶板全部拆除，换成入混凝土时，其种类、掺量选择、长期留存率以预制混凝土盖板与池壁定位安装，板底采用有机及对混凝土其他性能的影响仍缺乏系统研究。因防腐涂层(1．5mm厚聚脲)。对渠道侧壁则采————\n