一、公司简介
英格瓷（天津）新材料技术有限公司（以下简称英格瓷），前身是凯诺斯（中国）铝酸盐技术有限公司，现隶属于益瑞石集团（IMERYS)。英格瓷集团（Imerys）是全球领先的工业矿产品加工企业，总部位于法国巴黎，并在巴黎泛欧交易所上市。集团在全球50多个国家和地区设有270余家生产企业，业务涵盖矿产资源的勘探、开发、加工以及向终端客户提供先进的解决方案。
英格瓷公司作为铝酸盐产品行业的领导者，产品涵盖污水、大坝、地下工程、采矿、道路修补及极端环境工业地坪等多个领域。业务遍布全球150多个国家和地区，在防腐，耐磨，耐热冲击，高强，快速恢复使用等方面，为广大客户提供快速，可靠和长效的解决方案。
英格瓷公司20世纪初期就开始了污水防腐业务的实践活动，公司主要产品特种铝酸盐无机防腐材料被逐步应用于污水基础结构的防腐，比如各种污水池、泵站、窨井、球磨铸铁管、钢筋混凝土管及地下管涵等，其良好的防腐性能、对施工环境的良好适应性和能快速恢复通水等特点被广泛认可。业务活动范围也从欧洲逐步拓展到南非、澳大利亚、美国，并于2010年进入中国市场，并很快得到了业界的肯定和积极采用。
创新、以客户为中心和本土化是英格瓷公司全球化发展的基石。英格瓷集团注重技术创新，在法国、中国和奥地利设有三个研发中心，拥有130多名科学家和技术工程师。其中中国研发中心位于天津，拥有超过30项核心技术和专利。英格瓷公司将立足于中国市场，依托本土化工厂，向客户提供快捷和专业的服务，并持续关注产品的品质、客户的应用体验、可靠供应和可持续发展。
二、技术/设备/材料的基本情况
1、基本信息
特种铝酸盐无机防腐材料是以无机材料为主，具有较高的粘结性、防腐性、抗氯离子渗透性、耐老化等特性的砂浆。其独特的化学成分和矿物相成份使它可以为市政污水系统基础结构提供独一无二的保护功能，抵御硫化氢带来的腐蚀。特别适合用于新建基础设施（如污水处理厂结构、箱涵等）的保护层及修复钢筋混凝土管、钢管、窨井、泵站等。
2、应用与技术来源
1945年Parker在墨尔本指出混凝土管的腐蚀与微生物有关；1988年上海开展治理苏州河及其支流的污染，提出了混凝土管防污水侵蚀的问题，其中包括防微生物腐蚀；上海建筑科学研究院作了探索性的研究，苏州混凝土水泥制品对此也进行过调研。
硫化氢含量较高的污水管道和污水处理设施中，混凝土的腐蚀主要是由生物产生的酸如硫酸导致的，其中硫氧化菌（sulfur-oxidizing bacteria; SOB）产生的硫酸量不容忽视；其机理为污水输送及处理系统中，普遍存在缺氧环境，此时硫酸盐被当作电子受体降解为硫化氢等硫化物。在低pH条件下，硫化氢气体挥发升至污水管道顶部空间，生长在此处生物膜中的SOB利用硫化氢气体产生硫酸，对混凝土产生腐蚀。通过实验验证了嗜酸氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans; A.T）通过本身强大的产酸能力可对混凝土产生较严重的腐蚀作用，使混凝土腐蚀溶出，表面粗糙，砂粒脱落，质量损失严重，进而降低强度而影响使用性能，同时也证实了SOB菌属包括A.T菌在管道混凝土腐蚀中的重要作用。
C．Lors等学者对不同种类混凝土与生物菌在污水管道中进行了长达5年的系统研究，结果发现测试5年后的普通硅酸盐水泥结合的混凝土表面的菌类数量是特种铝酸盐无机防腐砂浆的40倍以上，其中A.T菌的数量在普通混凝土表面是特种铝酸盐无机防腐砂浆的13倍以上。并且腐蚀后的普通混凝土表面的pH值远低于特种铝酸盐无机防腐砂浆表面的pH值，特种铝酸盐无机防腐砂浆表面的pH值为4以上。Holger Wack等详细阐述了污水排水基础结构中生物源腐蚀的机理如如图1所示：
3、性能简介
特种铝酸盐无机防腐材料具有以下性能特点：
（1）即使环境和基层潮湿（无流水）的情况下也可以顺利施工；
（2）快速恢复通水，最快施工后4个小时内恢复通水；
（3）具有良好的粘结性能，用其所做的保护薄层具有良好的粘结强度、早期和长期强度以及耐磨性；良好的机械强度对结构具有一定的补强作用；
（4）喷涂施工速度快，节省施工成本；
（5）施工厚度可选（3-50mm），满足现场维护需求；
（6）施工方便、灵活，甚至必要时可以带水作业；
（7）施工工艺多样，包括喷涂、人工涂抹等工艺；
（8）无异味，无可挥发性物质，健康环保；
（9）良好的抗冻融性能满足温差较大的应用领域。
4、相关的专利情况
三、应用案例及现状
3.1 特种铝酸盐无机防腐材料在污水基础结构预防腐中的应用
无机防腐砂浆在新建污水处理厂得到广泛的应用。其可以应用于污水处理厂所有与污水接触的部位，包括格栅渠道、进出水廊道、沉砂池、泵站、生物反应池等区域。可以根据污水处理厂各生产环节硫化氢腐蚀情况及污水流速、H2S浓度和墙面pH值情况等不同而选择不同性能的无机防腐砂浆。无机防腐砂浆在上海某新建污水处理厂的应用前后比较图见图3。
无机防腐砂浆已经广泛应用于上海、湖南、江苏、广州、北京等地的新建污水处理厂的预防腐处理；
3.2 特种铝酸盐无机防腐材料在污水处理厂及泵站中的修复应用
无机防腐砂浆在中国某泵站的应用发生在2010年1月，上海市某污水泵站位于闵行区，于2004年底投入使用。由于环境腐蚀条件比较恶劣，运营6个月后就发现混凝土结构表面明显受到腐蚀，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，整个泵站的结构已经被严重腐蚀，很多部位5公分以上的普硅混凝土钢筋保护层已经全部被腐蚀掉，钢筋外露锈蚀，有的地方腐蚀深度甚至高达8-9公分，见图4左图；图4右图为采用无机防腐砂浆喷涂后的表面状态。部分业主在2018年4月到现场参观并检查砂浆使用情况，打开泵站金属盖后发出非常刺鼻难闻的气味，用金属棒敲打砂浆表面发出清脆的敲击声；表明该无机防腐砂浆在恶劣硫化氢腐蚀状态下经过8年使用后仍然保持很好的状态。同时，某客户于2019年5月15日进行了现场考察，状态依然良好，如图5所示。
无机防腐砂浆在北京某污水处理厂的修复应用已经有10年的时间，其应用10年后的砂浆表面图见图6。在检查表面状态过程中，用铁棒敲打表面会发出清脆的撞击声，显示使用状态良好。用气体测试仪器测试其提升泵站H2S浓度为100-130ppm，旋流沉砂池位置H2S浓度为650-700ppm。
3.3 特种铝酸盐无机防腐砂浆在窨井修复中的应用
窨井修复由于受密闭受限空间作业等安全的影响，以及大部分的窨井呈现变径等不规则形状，所以其防腐修复工艺比较苛刻；而采用有机涂料等防腐材料会由于其施工要求混凝土基面必须干燥平整的要求（混凝土基面要求水分含量小于6%）而大大影响施工后的耐久性。无机防腐砂浆在此工艺修复中可以借助于高速变频离心机进行高速离心布料，养护1天硬化后会产生高达20MPa的耐压强度，大大提高了其修复施工效率和材料的防腐性能。图7为卫盾专用立式高速变频旋喷机，图8为采用无机防腐砂浆修复后的砂浆状态图。
3.4 特种铝酸盐无机防腐结合剂在混凝土管生产过程中的预防腐应用
无机防腐砂浆除了对污水处理厂及泵站、窨井及地下管廊等进行防腐喷涂外，还可以用于混凝土管的预防腐保护。混凝土管和钢筋混凝土排水管作为传统市政排水、排污工程的主要管材已经被广泛接受和应用。随着工业的快速发展，污水（特别是工业废水）中所含的酸性和有毒物质对排水管内壁的混凝土产生了严重的侵蚀，尤其是在为了改善管网周边生活环境而采取加强防止硫化氢溢出的措施后，如果没有做恰当的抗硫化氢腐蚀保护，结构腐蚀的速度会急剧增加，从而严重缩短了管线的使用寿命。但是腐蚀后通过开挖或者非开挖的方式进行修复都会对周边环境及交通产生较大的影响，因此在生产混凝土管过程中就进行内衬布局防腐内衬砂浆将大大提高混凝土在污水排放过程中的使用寿命。采用特种铝酸盐无机防腐结合剂D5施工后的内表面状态图见图9。
3.5 特种铝酸盐防腐胶卫盾®NS50在新建污水处理厂的预防腐应用
卫盾®NS50是一种干混即用型的高性能特种铝酸盐防腐胶，专用于保护易受硫化氢(H2S)生物腐蚀的新建市政污水基础设施。卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶以SewperCoat®技术为基础研发而成，具有卓越的抗硫化氢腐蚀能力，能有效的对新建污水设施提供独一无二的保护，而SewperCoat®技术已在过往30多年成功应用于同类型设施的修复施工。
卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶采用独特的化学和矿物成分，性能优良，尤其适用于抵抗生物腐蚀。卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶主要应用于污水处理厂的大型新建混凝土墙壁和顶板，使用时只需喷涂3至6mm的薄层即可。鉴于出色的抗硫化氢腐蚀能力，卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶也可用于其它污水混凝土基础设施，如预制构件或新建污水管、新竖井、新人孔等。
卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶还具备非常好的抵抗纯水、盐水、硫酸盐土壤以及许多稀酸的特性。卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶专为低压湿式喷涂施工设计，但也可通过旋转头或离心法进行喷涂。
由于卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶采用非常独特的矿物配方，用于大面积的新建混凝土表面时能实现极强粘结效果。由于其采用薄层喷涂，特别适合大面积施工。
卫盾®NS50特种铝酸盐防腐胶不含任何溶剂，因此也非常适合在污水系统典型的密闭空间中使用。
图10是某污水处理厂工程采用卫盾® NS50进行防腐施工，喷涂施工结束后的卫盾® NS50表面状态良好。服役2年后的卫盾® NS50表面状态依然良好，且该区域H2S浓度高达1000ppm（设备测试极限）见图11。而位于该工厂内另一个污水处理区的同一位置进水区域，因其没有采取任何防腐涂层设计，运行4年后就发现较为明显的腐蚀，见图12。
（技术来源：英格瓷（天津）新材料技术有限公司）
