玻璃钢脱硫塔在污水处理中的耐高温与抗老化性能实测报告
玻璃钢脱硫塔在污水处理中的耐高温与抗老化性能实测报告
在污水处理过程中,脱硫塔常面临高温污水(如工业废水温度达 40-60℃)和长期环境老化(紫外线、温差、腐蚀性介质)的双重考验。若设备耐高温与抗老化性能不足,易出现材质软化、结构开裂等问题,影响脱硫效率与使用寿命。
玻璃钢脱硫塔因材质特性,被广泛应用于污水处理领域,但不同厂家的产品在耐高温、抗老化性能上差异显著。为给污水厂选型提供客观依据,本次针对市场主流玻璃钢脱硫塔产品,开展耐高温与抗老化性能实测,形成详细报告。
本报告通。考参学过模拟污水处理实际工况,设置高温运行、老化加速等测试环节,记录关键性能数据,分析玻璃钢脱硫塔在长期使用中的性能变化规律,为污水厂设备采购、运维提供科学参考。
一、况工际实理处水污近贴实测背景与方案:贴近污水处理实际工况
随着工业污水排放量增加,部分污水厂处理的工业废水温度持续升高,夏季甚至出现 60℃以上的高温污水,传统玻璃钢脱硫塔在该工况下易出现塔体软化、脱硫剂反应效率下降等问题。同时,设备长期暴露在室外,紫外线、昼夜温差会加速材质老化,缩短使用寿命。
本次实测选取 3 款市场主流玻璃钢脱硫塔产品(编号 A、B、C),均为污水处理常用型号(直径 2.5m,高度 10m),材质分别为:A 款(环氧乙烯基酯树脂 + 无碱玻璃纤维)、B 款(间苯型聚酯树脂 + 中碱玻璃纤维)、C 款(通用型邻苯树脂 + 短切玻璃纤维),覆盖不同材质等级,确保测试代表性。
实测分为 “耐高温性能测试” 和 “抗老化性能测试” 两大模块。耐高温测试模拟 30-70℃的污水温度变化,持续运行 30 天;抗老化测试采用紫外线加速老化 + 温差循环的方式,等效模拟室外 5 年使用环境,期间定期检测设备性能变化。
二、耐高温性能实测:30 天连续运行数据解析
1. 高温下塔体结构稳定性测试
测试期间,将 3 款脱硫塔分别通入 30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的模拟污水(含 3000mg/L 盐分,pH 值 7-8),每个温度段稳定运行 6 天,检测塔体垂直度、壁厚变化及表面状态。
结果显示:A 款在 70℃高温下,塔体垂直度误差始终小于 1‰,壁厚无明显变化(实测厚度 8mm,误差 ±0.1mm),表面无软化、鼓泡现象;B 款在 60℃以下性能稳定,超过 60℃后,塔体垂直度误差增至 1.5‰,表面出现轻微软化(手指按压无明显凹陷);C 款在 50℃时就出现壁厚轻微变薄(减少 0.2mm),60℃时表面软化明显,70℃时塔体底部出现轻微变形。
这表明,环氧乙烯基酯树脂材质的 A 款耐高温性能最优,能适应污水处理中 60-70℃的高温污水;间苯型聚酯树脂的 B 款可应对 50-60℃的工况;通用型邻苯树脂的 C 款仅适用于 50℃以下的常温污水,无法满足高温工业污水处理需求。
2. 高温下脱硫效率稳定性测试
在不同温度段,同步检测 3 款脱硫塔的脱硫效率(处理污水中硫化物浓度为 800mg/L,脱硫剂投放量一致),评估高温对脱硫反应的影响。
数据显示:A 款在 30-70℃范围内,脱硫效率始终稳定在 95%-96%,波动幅度仅 1%;B 款在 30-60℃时,脱硫效率为 92%-93%,超过 60℃后,效率降至 88%-90%,主要因塔体轻微软化导致污水与脱硫剂混合不均;C 款在 30-50℃时,效率为 89%-91%,50℃以上效率快速下降,70℃时仅为 82%,无法满足环保排放标准(≥90%)。
分析可知,耐高温性能优异的玻璃钢脱硫塔,能在高温下保持稳定的塔体结构,确保污水与脱硫剂充分混合,进而维持脱硫效率稳定。而材质耐高温性不足的产品,会因结构变形影响反应环境,导致脱硫效率下降。
三、抗老化性能实测:等效 5 年室外环境的性能变化
1. 紫外线加速老化测试
采用紫外线老化试验箱(波长 290-400nm,辐照强度 0.89W/m²),对 3 款脱硫塔样品(截取塔体侧壁 100mm×100mm 试样)进行 1000 小时加速老化测试,等效模拟室外 5 年紫外线照射,测试后检测试样拉伸强度、弯曲强度变化。
测试结果:A 款试样拉伸强度保留率为 88%(原始强度 380MPa,老化后 334MPa),弯曲强度保留率为 85%(原始强度 450MPa,老化后 382MPa);B 款拉伸强度保留率为 75%(原始强度 320MPa,老化后 240MPa),弯曲强度保留率为 72%(原始强度 380MPa,老化后 274MPa);C 款拉伸强度保留率仅为 58%(原始强度 280MPa,老化后 162MPa),弯曲强度保留率为 55%(原始强度 320MPa,老化后 176MPa)。
这说明,添加抗紫外线助剂的环氧乙烯基酯树脂材质,抗紫外线老化性能最优,5 年后仍能保持 85% 以上的力学性能;间苯型聚酯树脂次之,通用型邻苯树脂抗老化性能较差,长期室外使用易出现强度衰减。
2. 温差循环老化测试
模拟污水处理厂昼夜温差(-10℃至 40℃),对 3 款脱硫塔进行 200 次温差循环测试(每次循环:-10℃冷冻 4 小时→升温至 40℃保温 4 小时),测试后检查塔体密封性与表面状态。
结果显示:A 款经过 200 次温差循环后,塔体无裂纹、无渗漏,管道接口密封良好;B 款在 150 次循环后,塔体表面出现细微裂纹(长度≤5mm),但无渗漏,200 次循环后裂纹无扩展;C 款在 100 次循环后,塔体衔接处出现明显裂纹(长度 10-15mm),150 次循环后出现轻微渗漏,无法继续测试。
温差循环测试进一步验证,A 款玻璃钢脱硫塔能适应污水处理厂昼夜温差变化,长期使用不易出现裂纹与渗漏;B 款可满足温差较小的地区(如南方污水厂);C 款仅适用于温差稳定、无严寒高温的环境,无法应对极端温差。
四、实测结论:不同材质玻璃钢脱硫塔的适用场景
1. A 款(环氧乙烯基酯树脂 + 无碱玻璃纤维)
耐高温性能优异,可长期在 70℃以下污水中稳定运行,抗老化性能强,等效 5 年室外使用后力学性能保留率超 85%,适合处理高温工业废水(如化工、印染废水)或位于温差大、紫外线强的地区(如西北、华北污水厂)。
该款产品虽采购成本比 B、C 款高 15%-20%,但使用寿命可达 15-20 年,长期运维成本低,适合对设备性能要求高、追求长期稳定运行的污水厂。
2. B 款(间苯型聚酯树脂 + 中碱玻璃纤维)
可应对 60℃以下污水温度,抗老化性能中等,等效 5 年室外使用后力学性能保留率约 75%,适合处理常温生活污水或中低温工业废水(温度≤50℃),且位于温差较小的地区(如南方部分污水厂)。
采购成本适中,使用寿命约 10-15 年,适合预算有限、污水温度相对稳定的中小型污水厂,是兼顾性能与成本的选择。
3. C 款(通用型邻苯树脂 + 短切玻璃纤维)
仅适用于 50℃以下常温污水,抗老化性能差,等效 5 年室外使用后力学性能保留率不足 60%,易出现裂纹与渗漏,仅适合处理常温生活污水、且位于气候温和(无严寒高温、紫外线弱)地区的小型污水厂,或作为临时过渡设备使用。
采购成本最低,但使用寿命仅 5-8 年,后期维护频繁,长期来看经济性较差,不建议长期使用或在恶劣环境下使用。
五、污水厂应用建议:基于实测结果的选型与运维策略
1. 设备选型建议
处理高温工业废水(温度≥60℃)的污水厂,优先选择 A 款(环氧乙烯基酯树脂材质)玻璃钢脱硫塔,确保高温下性能稳定;处理常温污水(温度≤50℃)且温差较小的污水厂,可选用 B 款(间苯型聚酯树脂材质),平衡性能与成本;仅处理常温生活污水、且环境温和的小型污水厂,可谨慎选用 C 款,但需提前规划设备更换周期。
选型时需要求厂家提供材质检测报告,明确树脂类型、玻璃纤维等级及抗老化助剂添加情况,避免以次充好,确保设备性能与实测样品一致。
2. 运维策略建议
对于已安装的玻璃钢脱硫塔,夏季高温时(污水温度≥50℃),需每周检测塔体垂直度与表面状态,若发现软化、变形,及时降低进水温度(如加装冷却装置),避免性能进一步衰减。
室外安装的脱硫塔,每年夏季(紫外线最强时)可在塔体表面涂刷一层抗紫外线保护剂,延长抗老化寿命;冬季低温时,做好塔体保温,减少温差对材质的影响,降低裂纹风险。
根据实测寿命,A 款建议每 10 年进行一次全面检测(包括力学性能、密封性),B 款每 8 年检测一次,C 款每 5 年检测一次,及时发现老化问题,提前制定维修或更换计划,避免突发故障影响污水处理。
六、总结:科学选型与运维,发挥玻璃钢脱硫塔性能优势
本次实测表明,不同材质的玻璃钢脱硫塔在耐高温与抗老化性能上差异显著,环氧乙烯基酯树脂材质最优,间苯型聚酯树脂次之,通用型邻苯树脂最差,污水厂需根据处理污水温度、所处环境,科学选型。
通过合理选型与针对性运维,玻璃钢脱硫塔能在污水处理中保持稳定的耐高温与抗老化性能,延长使用寿命,降低运维成本,为污水厂达标排放提供可靠保障。
本报告的实测数据与建议,可作为污水厂玻璃钢脱硫塔采购、运维的重要参考,帮助企业避开性能陷阱,选择真正适配自身工况的设备,推动污水处理行业高效、稳定发展。