刘煜，周陆杰，杨智

（江苏金陵环境股份有限公司，江苏 南京 210000）

在践行生态文明建设的过程中，城市污水处理厂发挥着极其重要的作用，是城市生命线的关键节点，城市污水处理厂的工程质量是其安全稳定生产的重要前提之一。生活污水成分比较复杂，有机物、微生物、泥沙和颗粒物含量高，污水流动过程中极易挥发大量硫化氢等腐蚀气体，这些污染物质容易对污水处理构筑物和设备产生腐蚀，特别是在污水处理预处理阶段尤为明显[1]。这一问题不仅威胁生产的安全稳定，还造成运营过程中构筑物出新及设备维修成本较高。所以在污水处理厂建设及运营过程中，采取有效的防腐措施以提高工程设备使用寿命十分必要。

1 项目概况

该污水处理厂一、二期设计规模为10万 m3/d，一期工程于2009年12月开工建设，2010年12月建成通水，污水日处理量5万 m3/d，采用改良型A2O工艺，出水执行一级B标准；2015年扩建及提标改造工程完成（一期已建成构筑物，二期仅扩建安装设备），采用与一期一致的工艺路线，全厂污水日处理量达10万 m3/d，执行一级A排放标准。

厂区预处理曝气沉砂池采用上部围护结构加盖，存在问题主要有：（1）由于污水具有一定腐蚀性，加盖屋顶经常漏水，经多年防水卷材出新，屋顶已覆盖多层防水卷材，且卷材之间还有存水，防水效果不理想，曝气沉砂池屋顶会出现渗水现象；（2）加盖室内墙面存在大量裂纹及墙漆剥落现象，由于污水卫生环境差，内墙阴角蜘蛛网生长旺盛，加盖外墙也存在裂纹及墙漆剥落现象，导致整个厂房观感较差，需要经常对内墙进行出新及进行大量人力维护才能保证厂房的环境。

厂区一、二期生化池厌缺氧段采用钢结构大棚加盖，建于2011年，钢架跨度47 m，间距约7.6 m。生化池厌缺氧段易挥发腐蚀性气体如硫化氢，在高温湿热的情况下，极易对钢结构产生严重腐蚀[2]。对钢结构大棚的安全性评估发现，钢柱表面防锈漆脱落，存在明显锈蚀；有的钢柱表面大面积锈蚀，部分部位还出现分层锈蚀的现象；钢柱部分连接节点处表面防锈漆脱落、锈蚀。

2 纳米防腐涂料介绍

新型纳米防腐涂料是一种工业涂料，该涂料是通过纳米技术配制而成的环保抗裂型防水剂，具备一定的疏水性，在基面上使用后，可以形成透气且透明的隐形防水保护层，并具有一定的渗透力，可渗透到建筑物内部形成永久防水层，并且拥有独特的耐候性。其主要性能包括以下几点。

2.1 施工快捷

纳米防腐涂料施工快捷，在多数环境下只需1～2道涂层，无需表面喷砂打磨、打腻子，80 μm左右厚度即可达到防腐效果，干湿基面均可施工。施工完成后0.5 h表干，12 h实干，节约大量人工和时间成本。

2.2 性能环保

该涂料的固体含量达到78.7%，溶剂减少一半，展现出较好的环保性，属于无毒无污染的环保型产品，对施工及使用人员无害，非常适合于地铁、隧道、水工构筑物等的防水抗渗。

3 新型纳米防腐涂料试用方案

试用方案拟对该厂曝气沉砂池屋顶及内外立面、生化池钢结构进行纳米防腐涂料的喷涂施工，通过现场观摩对比及性能检测，对新型防腐涂料的应用效果及经济性进行分析。具体试点点位、面积及施工方法见表1。

表1 纳米防腐涂料试用方案

4 应用效果分析

4.1 现场效果对比

4.1.1 生化池钢结构大棚

生化池试点部位施工前钢柱表面防锈漆脱落，存在明显锈蚀，有的钢柱表面大面积锈蚀，部分部位还出现分层锈蚀的现象，钢柱部分连接节点处表面防锈漆脱落、锈蚀。纳米防腐涂料施工后半年，现场勘察未发现涂料脱落及钢柱锈蚀等问题，特别是大棚内两个试点钢柱对比效果较为明显（见图1、图2、图3）。

图1 生化池钢结构大棚喷涂前

图2 生化池钢结构大棚喷涂后

图3 生化池钢结构大棚内部喷涂前后对比

4.1.2 曝气沉砂池

曝气沉砂池外墙已出现空鼓开裂现象，纳米防腐涂料施工后半年，现场勘察未发现涂料开裂脱落，且由于涂料的纳米特性，昆虫及其粘液难以附着在沉砂池外墙，外墙无需大量人力进行清洁（见图4、图5）。

图4 曝气沉砂池外墙喷涂前

图5 曝气沉砂池外墙喷涂后

曝气沉砂池内墙因长时间处于腐蚀及高湿度气体环境，出新后内墙漆面很容易出现空鼓开裂的现象。滚涂纳米防水涂料两遍，再滚涂纳米防腐涂料1遍。施工后半年，现场勘察未发现内墙涂料空鼓开裂脱落，整体墙面平整且光滑。且由于涂料的纳米特性，在内墙阴角等处也未发现蜘蛛网集结，无需大量人力进行清洁即可保持厂房内整洁（见图6、图7）。

图6 曝气沉砂池内墙喷涂前

图7 曝气沉砂池内墙喷涂后

曝气沉砂池屋顶因原有的防水卷材失效，后期多次覆盖防水卷材，最多的地方有4层，积水渗透到防水卷材夹层中至使存水不能挥发，最终泡坏屋顶的防水基层。纳米防腐防水涂料施工采用防水涂料滚涂两遍，纳米防腐涂料滚涂1遍，即可达到防水防腐效果，操作简便，节约大量时间成本（见图8、图9）。

图8 曝气沉砂池屋顶去除防水卷材后混凝土防水基层

图9 曝气沉砂池屋顶纳米防腐涂料滚涂后进行防水试验

4.2 检测数据

本项目通过在试验点位同类型钢材料及混凝土表面，采用同种涂料施工方法制作检测样本，并对该表面涂料性能进行检测化验，从而进一步了解该新型纳米防腐防水涂料的性能指标。其中钢结构和混凝土结构表面检测数据如表2和表3所示。从中可以发现，该涂料基本性能能够满足国家规范要求，具有较高的耐冲击、耐酸碱腐蚀性能。

表2 钢材表面纳米防腐涂料性能指标

4.3 经济性分析

以钢结构表面滚涂纳米防腐涂料为例，并和国内某知名品牌进行比较，分析该纳米防腐涂料的经济性，具体数据见表4。从中可以看出，虽然新型纳米防腐涂料单价较其他品牌贵，但每公斤滚涂面积较其他品牌多，而且只需要滚涂2遍，除降低人工费用外，还可以缩短施工时间。综合计算比较认为该涂料综合单价略低于其他品牌，但实际综合单价还要参考现场情况再计算比较并分析。

表4 纳米防腐涂料的经济性比较

5 结论

污水处理构筑物及设备的防腐防水问题一直是生产运营中的痛点和难点，其不仅关系到生产的安全稳定，还关系到设备房屋出新的频次及费用。本项目在试点污水处理厂应用的新型防腐防水涂料，经过半年的使用，尚未出现质量问题，检测数据也符合国家各项规范要求，说明其具有一定的市场竞争力，但其长久使用效果还需进一步观察。希望通过本项目的实施，可以减缓污水处理构筑物及设备的腐蚀老化速度，延长其使用寿命，进一步保障运营生产的安全性和稳定性。