一、公司簡介

英格瓷（天津）新材料技術有限公司（以下簡稱英格瓷），前身是凱諾斯（中國）鋁酸鹽技術有限公司，現隸屬于益瑞石集團（IMERYS)。英格瓷集團（Imerys）是全球領先的工業礦產品加工企業，總部位于法國巴黎，并在巴黎泛歐交易所上市。集團在全球50多個國家和地區設有270余家生產企業，業務涵蓋礦產資源的勘探、開發、加工以及向終端客戶提供先進的解決方案。

英格瓷公司作為鋁酸鹽產品行業的領導者，產品涵蓋污水、大壩、地下工程、采礦、道路修補及極端環境工業地坪等多個領域。業務遍布全球150多個國家和地區，在防腐，耐磨，耐熱沖擊，高強，快速恢復使用等方面，為廣大客戶提供快速，可靠和長效的解決方案。

英格瓷公司20世紀初期就開始了污水防腐業務的實踐活動，公司主要產品特種鋁酸鹽無機防腐材料被逐步應用于污水基礎結構的防腐，比如各種污水池、泵站、窨井、球磨鑄鐵管、鋼筋混凝土管及地下管涵等，其良好的防腐性能、對施工環境的良好適應性和能快速恢復通水等特點被廣泛認可。業務活動范圍也從歐洲逐步拓展到南非、澳大利亞、美國，并于2010年進入中國市場，并很快得到了業界的肯定和積極采用。

創新、以客戶為中心和本土化是英格瓷公司全球化發展的基石。英格瓷集團注重技術創新，在法國、中國和奧地利設有三個研發中心，擁有130多名科學家和技術工程師。其中中國研發中心位于天津，擁有超過30項核心技術和專利。英格瓷公司將立足于中國市場，依托本土化工廠，向客戶提供快捷和專業的服務，并持續關注產品的品質、客戶的應用體驗、可靠供應和可持續發展。

二、技術/設備/材料的基本情況

1、基本信息

特種鋁酸鹽無機防腐材料是以無機材料為主，具有較高的粘結性、防腐性、抗氯離子滲透性、耐老化等特性的砂漿。其獨特的化學成分和礦物相成份使它可以為市政污水系統基礎結構提供獨一無二的保護功能，抵御硫化氫帶來的腐蝕。特別適合用于新建基礎設施（如污水處理廠結構、箱涵等）的保護層及修復鋼筋混凝土管、鋼管、窨井、泵站等。

2、應用與技術來源

1945年Parker在墨爾本指出混凝土管的腐蝕與微生物有關；1988年上海開展治理蘇州河及其支流的污染，提出了混凝土管防污水侵蝕的問題，其中包括防微生物腐蝕；上海建筑科學研究院作了探索性的研究，蘇州混凝土水泥制品對此也進行過調研。

硫化氫含量較高的污水管道和污水處理設施中，混凝土的腐蝕主要是由生物產生的酸如硫酸導致的，其中硫氧化菌（sulfur-oxidizing bacteria; SOB）產生的硫酸量不容忽視；其機理為污水輸送及處理系統中，普遍存在缺氧環境，此時硫酸鹽被當作電子受體降解為硫化氫等硫化物。在低pH條件下，硫化氫氣體揮發升至污水管道頂部空間，生長在此處生物膜中的SOB利用硫化氫氣體產生硫酸，對混凝土產生腐蝕。通過實驗驗證了嗜酸氧化硫硫桿菌（Acidithiobacillus thiooxidans; A.T）通過本身強大的產酸能力可對混凝土產生較嚴重的腐蝕作用，使混凝土腐蝕溶出，表面粗糙，砂粒脫落，質量損失嚴重，進而降低強度而影響使用性能，同時也證實了SOB菌屬包括A.T菌在管道混凝土腐蝕中的重要作用。

C．Lors等學者對不同種類混凝土與生物菌在污水管道中進行了長達5年的系統研究，結果發現測試5年后的普通硅酸鹽水泥結合的混凝土表面的菌類數量是特種鋁酸鹽無機防腐砂漿的40倍以上，其中A.T菌的數量在普通混凝土表面是特種鋁酸鹽無機防腐砂漿的13倍以上。并且腐蝕后的普通混凝土表面的pH值遠低于特種鋁酸鹽無機防腐砂漿表面的pH值，特種鋁酸鹽無機防腐砂漿表面的pH值為4以上。Holger Wack等詳細闡述了污水排水基礎結構中生物源腐蝕的機理如如圖1所示：

3、性能簡介

特種鋁酸鹽無機防腐材料具有以下性能特點：

（1）即使環境和基層潮濕（無流水）的情況下也可以順利施工；

（2）快速恢復通水，最快施工后4個小時內恢復通水；

（3）具有良好的粘結性能，用其所做的保護薄層具有良好的粘結強度、早期和長期強度以及耐磨性；良好的機械強度對結構具有一定的補強作用；

（4）噴涂施工速度快，節省施工成本；

（5）施工厚度可選（3-50mm），滿足現場維護需求；

（6）施工方便、靈活，甚至必要時可以帶水作業；

（7）施工工藝多樣，包括噴涂、人工涂抹等工藝；

（8）無異味，無可揮發性物質，健康環保；

（9）良好的抗凍融性能滿足溫差較大的應用領域。

4、相關的專利情況

三、應用案例及現狀

3.1 特種鋁酸鹽無機防腐材料在污水基礎結構預防腐中的應用

無機防腐砂漿在新建污水處理廠得到廣泛的應用。其可以應用于污水處理廠所有與污水接觸的部位，包括格柵渠道、進出水廊道、沉砂池、泵站、生物反應池等區域。可以根據污水處理廠各生產環節硫化氫腐蝕情況及污水流速、H2S濃度和墻面pH值情況等不同而選擇不同性能的無機防腐砂漿。無機防腐砂漿在上海某新建污水處理廠的應用前后比較圖見圖3。

無機防腐砂漿已經廣泛應用于上海、湖南、江蘇、廣州、北京等地的新建污水處理廠的預防腐處理；

3.2 特種鋁酸鹽無機防腐材料在污水處理廠及泵站中的修復應用

無機防腐砂漿在中國某泵站的應用發生在2010年1月，上海市某污水泵站位于閔行區，于2004年底投入使用。由于環境腐蝕條件比較惡劣，運營6個月后就發現混凝土結構表面明顯受到腐蝕，可以清晰看到混凝土表面起砂，局部甚至有石子裸露。使用5年后，整個泵站的結構已經被嚴重腐蝕，很多部位5公分以上的普硅混凝土鋼筋保護層已經全部被腐蝕掉，鋼筋外露銹蝕，有的地方腐蝕深度甚至高達8-9公分，見圖4左圖；圖4右圖為采用無機防腐砂漿噴涂后的表面狀態。部分業主在2018年4月到現場參觀并檢查砂漿使用情況，打開泵站金屬蓋后發出非常刺鼻難聞的氣味，用金屬棒敲打砂漿表面發出清脆的敲擊聲；表明該無機防腐砂漿在惡劣硫化氫腐蝕狀態下經過8年使用后仍然保持很好的狀態。同時，某客戶于2019年5月15日進行了現場考察，狀態依然良好，如圖5所示。

無機防腐砂漿在北京某污水處理廠的修復應用已經有10年的時間，其應用10年后的砂漿表面圖見圖6。在檢查表面狀態過程中，用鐵棒敲打表面會發出清脆的撞擊聲，顯示使用狀態良好。用氣體測試儀器測試其提升泵站H2S濃度為100-130ppm，旋流沉砂池位置H2S濃度為650-700ppm。

3.3  特種鋁酸鹽無機防腐砂漿在窨井修復中的應用

窨井修復由于受密閉受限空間作業等安全的影響，以及大部分的窨井呈現變徑等不規則形狀，所以其防腐修復工藝比較苛刻；而采用有機涂料等防腐材料會由于其施工要求混凝土基面必須干燥平整的要求（混凝土基面要求水分含量小于6%）而大大影響施工后的耐久性。無機防腐砂漿在此工藝修復中可以借助于高速變頻離心機進行高速離心布料，養護1天硬化后會產生高達20MPa的耐壓強度，大大提高了其修復施工效率和材料的防腐性能。圖7為衛盾專用立式高速變頻旋噴機，圖8為采用無機防腐砂漿修復后的砂漿狀態圖。

3.4 特種鋁酸鹽無機防腐結合劑在混凝土管生產過程中的預防腐應用

無機防腐砂漿除了對污水處理廠及泵站、窨井及地下管廊等進行防腐噴涂外，還可以用于混凝土管的預防腐保護。混凝土管和鋼筋混凝土排水管作為傳統市政排水、排污工程的主要管材已經被廣泛接受和應用。隨著工業的快速發展，污水（特別是工業廢水）中所含的酸性和有毒物質對排水管內壁的混凝土產生了嚴重的侵蝕，尤其是在為了改善管網周邊生活環境而采取加強防止硫化氫溢出的措施后，如果沒有做恰當的抗硫化氫腐蝕保護，結構腐蝕的速度會急劇增加，從而嚴重縮短了管線的使用壽命。但是腐蝕后通過開挖或者非開挖的方式進行修復都會對周邊環境及交通產生較大的影響，因此在生產混凝土管過程中就進行內襯布局防腐內襯砂漿將大大提高混凝土在污水排放過程中的使用壽命。采用特種鋁酸鹽無機防腐結合劑D5施工后的內表面狀態圖見圖9。

3.5 特種鋁酸鹽防腐膠衛盾®NS50在新建污水處理廠的預防腐應用

衛盾®NS50是一種干混即用型的高性能特種鋁酸鹽防腐膠，專用于保護易受硫化氫(H2S)生物腐蝕的新建市政污水基礎設施。衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠以SewperCoat®技術為基礎研發而成，具有卓越的抗硫化氫腐蝕能力，能有效的對新建污水設施提供獨一無二的保護，而SewperCoat®技術已在過往30多年成功應用于同類型設施的修復施工。

衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠采用獨特的化學和礦物成分，性能優良，尤其適用于抵抗生物腐蝕。衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠主要應用于污水處理廠的大型新建混凝土墻壁和頂板，使用時只需噴涂3至6mm的薄層即可。鑒于出色的抗硫化氫腐蝕能力，衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠也可用于其它污水混凝土基礎設施，如預制構件或新建污水管、新豎井、新人孔等。

衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠還具備非常好的抵抗純水、鹽水、硫酸鹽土壤以及許多稀酸的特性。衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠專為低壓濕式噴涂施工設計，但也可通過旋轉頭或離心法進行噴涂。

由于衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠采用非常獨特的礦物配方，用于大面積的新建混凝土表面時能實現極強粘結效果。由于其采用薄層噴涂，特別適合大面積施工。

衛盾®NS50特種鋁酸鹽防腐膠不含任何溶劑，因此也非常適合在污水系統典型的密閉空間中使用。

圖10是某污水處理廠工程采用衛盾® NS50進行防腐施工，噴涂施工結束后的衛盾® NS50表面狀態良好。服役2年后的衛盾® NS50表面狀態依然良好，且該區域H2S濃度高達1000ppm（設備測試極限）見圖11。而位于該工廠內另一個污水處理區的同一位置進水區域，因其沒有采取任何防腐涂層設計，運行4年后就發現較為明顯的腐蝕，見圖12。

（技術來源：英格瓷（天津）新材料技術有限公司）