[发明专利]一种高温高压热解高浓度含盐有机废水设备的防腐方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温高压热解高浓度含盐有机废水设备的防腐方法，此设备主要用来处理高浓度难降解含盐有机废水，属于废水处理领域。

背景技术

经过环境科学研究者的长期努力，低浓度易降解有机废水的污染治理已经有了成熟的技术，但高浓度难降解有机废水，特别此类含盐浓度较高废水的治理还没有找到既具有经济性，又具有环境和技术可行的治理技术。

针对高浓度含盐有机废水，近年来正在开发的和已经工程化的处理技术有：湿式氧化法（WAO）、超临界水氧化法（SCWO）、焚烧、蒸馏法等。目前，由于焚烧等其他处理方法处理成本高，产生二次污染等限制，急需经济性可行，有机物分解彻底技术的开发，例如WAO、SCWO的高温高压热解技术倍受关注。

由于高温高压和氧化性环境，加上废水中存在的某些特征污染物，往往使换热器及反应釜体暴露在极强的腐蚀环境中，常规的结构材料会以极快的速度溶解，并且还会发生局部腐蚀，大大缩短了换热器和反应釜的寿命。由于材料腐蚀问题，使得高温高压热解技术得不到广泛的应用。

解决高温高压反应设备的腐蚀问题是高温高压热解技术应用的关键。高浓度含盐有机废水不但含有N、P、S、F等强腐蚀性污染物，而且含有的氯盐、硫酸盐等，在高温高压氧化环境中，对设备腐蚀的腐蚀相当严重。即使是采用高级耐腐蚀性的材料，例如镍基超合金、钴基超合金，在超临界水的环境中也会发生缝隙腐蚀。

一般金属材料的防腐方法有金属表面热喷涂技术、耐蚀金属衬里技术及电化学保护技术。针对高浓度含盐有机废水，在高温高压氧化环境条件下，普遍存在化学腐蚀或者电化学腐蚀。采用传统的单一防腐方法，普通的防腐涂层及衬里，均不能达到理想的防腐效果。因此，采用何种防腐材料，防腐技术，是高温高压热解技术处理高浓度含盐废水能够实际应用的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温高压热解高浓度含盐有机废水设备的防腐新方法。

为解决上述技术问题，本发明的思路是：采用金属-非金属复合渐变涂层和电化学的双重保护方法，既可有效阻止含盐污染物对设备基体的腐蚀，又可以用电化学保护金属防腐涂层。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高温高压热解高浓度含盐有机废水设备的防腐方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)在设备内表面喷涂防腐涂层：

(1a)设备内表面经除油、抛丸预处理后，喷刷锌铬涂液，经200~400℃烘烤30~50min成膜，形成锌铬涂层；

(1b)锌铬涂层形成后，对涂层进行溶剂清洗，再进行陶瓷棒火焰喷涂，形成陶瓷涂层，喷涂完成后进行磨削处理，并用硅酸钠对陶瓷微孔进行封闭；

(2)用牺牲阳极保护合金涂层：

阳极采用铝锰合金穿孔管，并用绝缘密封垫片与设备基体绝缘，阴极用导线连至锌铬合金涂层；阴阳极、参比电极合并于恒电位仪中，进行输出电流电压的控制，并采用接地排流装置把电流引入地下。

其中，所述的高温高压范围为，温度200~600℃，压力2~26MPa。

其中，所述的高浓度含盐有机废水为COD≥10000mg/L，且含盐量≥10000mg/L的含盐有机废水。

其中，所述的设备的基本材质为310S，304，316或316L合金钢。

步骤(1a)中，所述的锌铬涂层厚度为1.0~3.0mm。

步骤(1b)中，所述的溶剂为有机溶剂，包括汽油、丙酮、四氯化碳和三氯乙烯中的任意一种。

步骤(1b)中，所述的陶瓷涂层厚度为0.5~2.0mm。

步骤(1b)中，所述的陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化铬涂层、氧化铝-氧化钛复合涂层和氧化锆涂层中的任意一种。

步骤(2)中，所述的恒电位仪是可控硅恒电位仪、磁饱和恒电位仪或晶体管恒电位仪。

有益效果：本发明的先进性在于：

（1）利用金属-非金属渐变复合涂层，并采用外加电流阴极保护金属涂层，大大减缓了设备基体的腐蚀速率。因此，设备基体材料可以选用耐腐蚀性能一般，但耐热性能出众的高强度材料，从而大幅度降低了高温高压热解高浓度含盐废水技术应用的工业化成本。