水处理设备防腐蚀工艺基本要求及操作管理

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一项水处理专业知识——水处理设施防腐蚀工艺基本要求及操作管理。

一、水处理设备防腐的基本要求

1、材料选择

使用耐腐蚀材料，如不锈钢、高分子材料（如PVC、FRP）等。

避免使用易腐蚀的金属材料，如普通钢铁，除非进行了充分的防腐处理。

2、涂层保护

对金属部分进行喷砂处理，然后涂抹富锌底漆和其他防腐涂层。

确保涂层完整无损，并定期进行检查和维护。

3、电化学保护

对于金属部分，可以考虑使用阴级保护或阳级保护等电化学防腐措施。

4、密封性

确保所有接口、连接处、螺栓孔等位置的密封性良好，避免污水渗漏和腐蚀。

5、通风和干燥

尽可能保持设备内部干燥，减少潮湿环境对设备的腐蚀影响。

考虑在设备内部设置通风设施，以促进空气流通。

6、定期检查和维护

定期对设备进行防腐检查，包括涂层完整性、密封性能等。及时修补和更换受损的防腐涂层或密封件。

二、水处理设备防腐的操作管理

遵循操作规程，避免设备过载或不当使用，以减少应力腐蚀的可能性。

1、分析环境因素

注意处理污水的成分和pH值，避免过高或过低的pH值对设备造成腐蚀。

对于含有特殊腐蚀介质（如酸、碱、盐等）的废水，应采取相应的防腐措施。

2、加入缓蚀剂

通常，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀，我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类，其缓蚀机理也各不相同。

（1）无机缓蚀剂

有些缓蚀剂会使阳级过程变慢，称之为阳级型缓蚀剂，它包括促进阳级钝化的氧化剂（铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等）或阳级成膜剂（碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等），它们主要在阳级区域反应，促进阳级及化。一般阳级缓蚀剂会在阳级表面生成保护膜，这种情况下的缓蚀效果较好，但也存在风险，因为如果剂量不充足，会造成保护膜不完整，膜缺陷处暴露的裸金属面积小，阳级电流密度大，更容易发生穿孔。

另一类缓蚀剂是在阴级反应，如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴级产生氢氧根离子，形成不溶性的氢氧化物，以厚膜形态覆盖在阴级表面，因而阻滞氧扩散到阴级，加大浓差级化。除此之外，也有同时阻滞阳级和阴级的混合型缓蚀剂，但加入量一般都需要先通过试验才可确定。

（2）有机缓蚀剂

有机缓蚀剂是吸附型的，吸附在金属表面，形成几个分子厚的不可视膜，可同时阻滞阳级和阴级反应，但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物，其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键（不定位电子）吸附。

有机缓蚀剂的发展很快，用途十分广泛，但是使用它同时也会产生一些缺点，如污染产品，特别是食品类，缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利，但进入另一部分则变为有害物质，也有可能会阻抑需要的反应，如酸洗时使去膜速度过缓等。

（3）气相缓蚀剂

这类缓蚀剂是挥发性很高的物质，含有缓蚀基团，一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件，以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团，吸附在金属表面，达到减缓腐蚀的目的。另外，它也是一种吸附性缓蚀剂，被保护的金属表面不需要除锈处理。

3、阴级保护

 阴级保护是依靠外加直流电流或牺牲阳级，使被保护金属成为阴级，从而减轻或消除金属的腐蚀的方法。因为在应用阴级保护之前，大多数产生腐蚀的金属结构上都存在着阴级区和阳级区，如果能把所有的阳级区都变成阴级区，整个金属构件变成阴级，也就达到了消除腐蚀的目的。在选择阴级保护系统之前，应考虑如下因素：

（1）所需总保护电流

进行阴级保护，须知道所需的总电流。这可用临时的试验装置来测定电流的需要量。若所需要的保护电流不大（小于1.5~2A），建议选用牺牲阳级保护，如果所需保护电流较大，采用外加电流保护比较经济。

（2）环境的变化

在透气性较差的土壤中，金属相对容易级化，若在氧容易到达结构表面的土壤中，结构要级化需要较大的电流。另外，土壤电阻率低的地方是适合安装四声阳级或外加电流系统的阳级。水的运动有显著的作用，若水静止，保护电流可取较小值。相反，湍流的水能冲刷结构表面，因此需要很强的机械去级化作用。

（3）电的屏蔽

对间距小、结构复杂，且进行阴级保护的构件，很容易发生电的屏蔽作用。从远处阴级保护电源来的电流，很容易被外层构件所吸收，只有少量电流能达到内层构件中，于是外层构件就形成了一种电的屏蔽。此时，阴级的数量和配置应尽量做到与被保护结构的各部位距离大致相等，使电流的分散更加均匀。

（4）经济因素

使用阴级保护时，应考虑阴级保护在经济上是否合算。如果阴级保护是解决腐蚀问题的经济办法，那么选择的阴级保护系统应该是成本较低的，且其中需要考虑设计和安装成本、电源成本以及系统维护的成本。

（5）保护寿命

 设计时应了解被保护结构预期的使用期限。在实际应用阴级保护的地方，应该使阴级保护系统的设计寿命与被保护结构的寿命相同，寿命过低，保护效果不好，过高会增加成本，造成浪费。

（6）杂散电流的影响

在设计阴级保护系统之前，须了解该地区是否有杂散电流。它主要来自电气化铁路、采矿机械、电焊等直流电源。杂散电流使被保护结构产生很快的腐蚀，通常比其他环境因素引起的腐蚀更加严重。因此，在设计阴级保护时，应该很好地选择阳级系统的位置，尽量避开杂散电流。

（7）温度

温度会改变介质的电阻，由于土壤和水的电阻通常是随着温度的升高而降低的。

（8）牺牲阳级材料

适合做牺牲阳级的材料有铝、镁、锌。阳级材料可以浇铸成多种不同形状的牺牲阳级，以满足阴级保护设计的需要。

（9）外加电流阳级

用于外加电流阴级保护系统的阳级，建议在输出电流时有一个符合实际的低腐蚀率。废钢管、棒及类似的废钢材料都可以用作外加电流保护系统的阳级，虽然消耗较多，但来源十分广泛。总之，阴级保护比较适宜于腐蚀性不太强的介质，如海水、土壤、中性盐溶液等，在强腐蚀性介质中，由于电能与护屏材料消耗太大，一般不采用。

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