截至2010年年底,我国居民生活、工业生产的污水处理费占总供水价格的比例平均约为40%。按照发达国家水务市场的发展经验,污水处理费一般均高于供水价格。因此,我国污水处理费还有很大的上涨空间。水价政策的不断完善对于污水处理行业将起到很好的推动作用。综上所述,从长远看,生活污水处理或将成为未来发展的重点。
钢筋混凝土腐蚀原理:
(一)碳化反应——失去钝化作用
水、空气及土壤中的CO2等酸性物质在水的参与下与混凝土中的Ca(OH)2
反应,生成碳酸钙CaCO3,使混凝土的PH值由13以上降到9以下。钢铁表面在PH值13以上时,处于钝化状态,基本上不会生锈腐蚀,但在PH值降到9以下,遇到氧等腐蚀介质,就会生锈。钢铁的锈蚀产物体积会膨胀2~4倍,产生巨大的膨胀力,使混凝土出现裂缝,更多的水、氧和电解介质渗到钢铁表面,加速了钢铁的腐蚀,直至使混凝土层剥落,失去保护作用,管道被腐蚀,造成重大损失。
(二)氯离子腐蚀
有水泥内衬的钢管或铸管输送污水、中水、含C1-、SO42-等高矿化度的生活用水,C1-和SO42-会腐蚀混凝土表面。
C1-离子的渗透力极强,它会渗透到混凝土内层,与混凝土的主要成份
3CaO·2AL2O3·3H20起反应,生成易溶的CaCl2,造成混凝土的破坏。氯离子渗到钢铁表面会破坏钢铁的钝化状态,使钢铁加速发生电化学腐蚀。氯盐的腐蚀是混凝土结构物、桥梁、管道、内衬、电杆腐蚀破坏zui主要的原因。
氯离子在混凝土中的扩散(渗透)与混凝土厚度、水灰比有关,采用水灰比为0.45的混凝土,66mm厚度的混凝土保护层经50年后钢筋表面的氯离子浓度可达15kg/m3,远远超过了钢筋腐蚀的临界值(1kg/m3)的腐蚀临界面值。若需要提供50年的保护,混凝土保护层至少需要120mm厚度才能保证不超过临界值(1kg/m3)。
实际上混凝土还存在着大量的裂纹,裂纹给腐蚀性介质提供了渗透的捷径,相当于减薄了混凝土层,加速了腐蚀的进程,但有机涂层可以渗入裂纹和空隙中,起到封闭作用。因此,用有机涂层阻止氯离子渗透比增加混凝土厚度更为有效,采用薄层的环氧涂层将是zui佳选择。
(三)硫酸盐腐钛
硫酸盐对混凝土的腐蚀速度比氯离子更快,硫酸根离子能与混凝土中的水化物发生化学反应Ca(OH)2+Na2SO4→CaS04+2NaOH,反应生成物体积增大,使混凝土开裂和粉化。
硫酸盐还与混凝土中的铝酸三钙起反应,产生白色糊状带大量结晶水产物,使混凝土松散、开裂、粉化直至破坏。
硫酸盐和氯化物还会在混凝土孔隙和裂缝中结晶,盐晶体积增大,使混凝土膨裂、粉化。
(四)溶出性腐蚀
因水中的矿化度和阴阳离子会和混凝土中的一些难溶物发生反应,生成易溶物和微溶物,被水带走流失,造成腐蚀破坏。早在七十年代国内西北某油田生活用水输水管线内衬水泥砂浆,因水质中矿化度过高,氯离子和硫酸根离子含量也相当高,通水不到半年,输水管道内的水泥砂浆内衬脱落,造成重大腐蚀。这类损失也会在水流较急的桥墩部位发生。
(五)冻融破坏
冻融破坏是在混凝土中的气孔和微细裂缝处发生的。北方冬季在O℃以下,水在气孔和裂缝中结冰,在零下4℃以下时,冰的体积膨胀,产生巨大的膨胀力。随季节变化一再出现膨胀和收缩,造成混凝土产生裂痕和粉化,直至破坏。
从上述的几种腐蚀破坏的原因可以看出,其中zui主要的原因是由于混凝土表面密度低,有气孔和微裂缝,使水、CL-、CO2、SO2、O2等介质存留和渗入,发生化学和电化学反应,使混凝土碳化、酸化、水解、疏松、裂缝直至破坏。要想防止混凝土的腐蚀,可加涂环氧类防腐涂层对混凝土表面进行封闭,断绝各种腐蚀性介质的渗入和存留,才能防止和减缓腐蚀的发生。