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山東國(guó)敖環(huán)保工程有限公司
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電鍍污水處理設(shè)備大氣腐蝕與氣蝕磨損的對(duì)策
2021-5-28 閱讀(1165)
污水處理廠主要處理城市生活污水及工業(yè)廢水，很多污水廠運(yùn)轉(zhuǎn)的水泵由于過(guò)流的介質(zhì)是污水，內(nèi)中含有沉渣和漂浮物，因此水泵過(guò)流部件泵軸、泵殼、葉輪、密封圈在運(yùn)行中被汽蝕、磨損十分嚴(yán)重。
國(guó)內(nèi)有的污水處理廠剛投產(chǎn)幾個(gè)月，由于制造非標(biāo)設(shè)備時(shí)涂上紅丹防銹漆，不久漆膜出現(xiàn)嚴(yán)重剝離脫落，銹蝕得面目全非，不得不耗資整修設(shè)備，重新涂刷高性能防腐涂料，因此抗腐蝕和磨損是困擾污水處理廠設(shè)備正常運(yùn)行的焦點(diǎn)。
一、水泵的汽蝕和磨損
水泵內(nèi)通過(guò)的液流因局部流速過(guò)大而產(chǎn)生大量氣泡，這些氣泡抵達(dá)較高壓力區(qū)，當(dāng)大于氣化壓力時(shí)發(fā)生潰裂，會(huì)在氣蝕區(qū)引起微射流沖擊和沖擊波沖擊，沖擊使過(guò)流界面材料遭到剝蝕，同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲，這種現(xiàn)象發(fā)生在蘇州城東污水處理廠進(jìn)水泵房第5號(hào)8PWL離心泵上，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵殼內(nèi)有頻率快周期性的爆裂噪聲，山東國(guó)敖環(huán)保原以為是污水介質(zhì)中夾帶砂粒或機(jī)械部件產(chǎn)生的撞擊，但從泵殼的檢查孔拆檢，并未見(jiàn)到任何異物。由于污水中沉碴雜質(zhì)長(zhǎng)期與泵體內(nèi)流道磨擦，內(nèi)壁顯得坑陷不平，呈明顯磨耗的痕跡，所以氣蝕與磨損無(wú)形中降低了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。
二、抗磨蝕的處理
(1)復(fù)合尼龍涂層
粉末尼龍和粉末環(huán)氧材料復(fù)合共混，把這種共混粉末噴灑在加熱過(guò)的工件表面，粉末在工件上熔融后成膜。這種涂層能很好地發(fā)揮尼龍的耐磨性，故可大大延長(zhǎng)工件工作壽命。
(2)環(huán)氧金剛砂涂層
是以金剛砂為輔劑，環(huán)氧樹(shù)脂為主劑配成的粘結(jié)材料，而金剛砂的耐磨性較好，所以二者結(jié)合呈現(xiàn)出粘接力強(qiáng)，耐水性及抗泥砂磨損性好，且具有較強(qiáng)的抗沖擊性能。
(3)聚氨脂材料
聚氨脂材料有蘭州涂料工業(yè)研究所研制的53-A涂料，成都有機(jī)化學(xué)研究所研制的XCA，XCA2此類(lèi)材料覆膜具有彈性和軔性，對(duì)砂粒磨損和氣蝕作用能起到以柔克剛的效果，因而比剛性材料抗磨蝕效果明顯。
三、非標(biāo)設(shè)備的大氣銹蝕
污水處理廠非標(biāo)設(shè)備全部暴露在大氣中運(yùn)轉(zhuǎn)，而制造這些設(shè)備的材料都是鋼鐵，鋼鐵遇到水汽、二氧化硫、二氧化碳等氣體要起化學(xué)反應(yīng)，促使鋼鐵鎊蝕。
(1)化學(xué)反應(yīng)
鋼鐵表面的水汽遇到C02，而生成弱酸H2C03，這種弱酸與鋼鐵發(fā)生作用。
2Fe+2H2C03→2FeC03+2H2個(gè)由于FeC03不穩(wěn)定遇到空氣中的氧與水后即氧化成氫氧化鐵
4FeC03+10H2O→Fe(OH)3+4H2C03
Fe(OH)3失水后復(fù)成Fe203
由于上述反映生成H2CQ3，而后使鋼鐵在空氣中很快銹蝕。
(2)電化學(xué)作用
鋼鐵產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕過(guò)程是由于形成原電池，然后進(jìn)行下列三個(gè)環(huán)節(jié)。
①在陰極上金屬溶解，復(fù)成金屬離子進(jìn)入電介質(zhì)溶液中
4Fe→4Fe+++8e
②電子從陰極到陽(yáng)極
③在陰極上的電子被溶液中能吸收電子的物質(zhì)所接受，例如鹽水中含有大量氧和氫離子，在陰極上反應(yīng)如下：
4H20+202+8C→80H-
H++e→HH+H→H2
從上面反應(yīng)式說(shuō)明陰陽(yáng)極在電化學(xué)作用下析出鐵離子放出電子，要陽(yáng)極上電子和水及氧化合而提供0H離子。
鐵離子和0H離子化合生成Fe(OH)，隨后又與水分子和氧發(fā)生作用，最后生成固態(tài)Fe(OH)形成鐵銹，其反應(yīng)式為
4Fe+++30H-→4Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H20+02→Fe(0H)2
四、露放于大氣中的生活污水處理設(shè)備對(duì)防腐的要求
鋼鐵表面若能隔離與周?chē)橘|(zhì)的接觸，并在涂刷底漆時(shí)能使鋼鐵表面鈍化是防腐蝕的關(guān)鍵。
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設(shè)備為了得到理想的防腐保護(hù)，鋼鐵表面處理的優(yōu)劣是影響涂層壽命的一個(gè)重要因素，因此必須用噴丸、噴砂、機(jī)械除銹和化學(xué)涂刷等方法清除掉表面的氧化皮、油漬、水分及塵埃等污物，除銹標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格瑞典SIS—055900—67等級(jí)執(zhí)行。
(1)采用高性能涂料
環(huán)氧成膜物質(zhì)目前有環(huán)氧樹(shù)脂、醋酸乙烯、氯乙烯共聚體、聚氨脂等，常用的高性能防鎊漆有無(wú)機(jī)鋅底漆、環(huán)氧富鋅底漆、冷固化環(huán)氧型涂料、環(huán)氧煤焦瀝青涂料，氯化橡膠涂料。
高性能涂料具有優(yōu)異的彈性耐水、耐化學(xué)性能，而具干性快，即使在-20℃氣溫時(shí)，亦能干燥，其干燥主要依靠溶劑的揮發(fā)。
一般干漆膜厚度在30u左右，能有效地保護(hù)鋼鐵表面免與周?chē)橘|(zhì)接觸而起到防腐作用。
(2)熱鍍鋅處理
經(jīng)噴砂除銹的鋼鐵表面，在*清除其塵埃及油污后進(jìn)行熱鍍鋅處理，爾后其表面再涂以環(huán)氧樹(shù)脂漆保護(hù)，這樣的防腐處理在國(guó)外的電鍍污水處理設(shè)備中已廣泛應(yīng)用。
綜上所述腐蝕與氣蝕，在每一座污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)前必須高度重視，其處理的優(yōu)劣直接影響設(shè)備的使用壽命，因此進(jìn)一步研究和完善防腐抗氣蝕是我們著重研究的一個(gè)課題。
