عوامل التآكل الشائعة لأنابيب الصلب المغطاة بالبلاستيك لمياه الصرف الصحي في المشاريع الصناعية

نظام الصرف الصحي الحضري هو نظام هندسي لجمع ونقل ومعالجة وتصريف مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار في المناطق الحضرية. وهو جزء مهم من البنية التحتية الحضرية. يتكون بشكل رئيسي من مرافق الصرف الداخلية، وأنابيب الصرف الصحي في المناطق الحضرية، ومحطات ضخ مياه الصرف الصحي، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، ومرافق معالجة مياه الأمطار. أنبوب الصرف الصحي الحضري هو الرابط في نظام الصرف الحضري الذي يجمع وينقل مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار في المناطق الحضرية. يمكن تقسيم نظام الصرف الصحي الحضري إلى نظام مشترك ونظام منفصل. يشير النظام المشترك إلى جمع ونقل ومعالجة وتصريف مياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصناعي ومياه الأمطار في مجموعة من خطوط الأنابيب. يشير النظام المنفصل إلى جمع ونقل ومعالجة وتصريف الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه في مجموعتين من خطوط الأنابيب، حيث يتم جمع مياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصناعي بواسطة أنابيب الصرف وتدخل إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي للمعالجة؛ تدخل مياه الأمطار إلى أنبوب تصريف مياه الأمطار لجمعها وتصريفها إلى المسطح المائي المستقبل.

تحتوي مياه الصرف الصحي المنزلية على كميات كبيرة من المواد العضوية، ومعظمها مياه صرف صناعي تُصرف من المنشآت الصناعية والتعدينية، ومياه صرف مختبرية كيميائية من المنشآت الكيميائية، ومياه صرف بعد نقل مواد معينة. لهذه المياه آثار سلبية كبيرة على صحة الإنسان. أثناء نقلها عبر أنابيب الصرف، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية بين المواد غير العضوية والعضوية والكائنات الدقيقة البكتيرية في مياه الصرف، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حموضة مياه الصرف إلى مستوى حمضي، مما يُسبب تلفًا خطيرًا في الجدار الداخلي.أنبوب فولاذي مطليفي الحالات الشديدة، قد يحدث تسرب في أنبوب الفولاذ المطلي، مما يؤدي إلى سلسلة من المشاكل المتعلقة بالسلامة.

نظراً لأن أنابيب الصرف الصحي غالباً ما تكون في بيئة قاسية نسبياً، ولأن مياه الصرف الصحي التي تنقلها شديدة التآكل، تُستخدم عادةً أنابيب خرسانية كبيرة القطر. ومع ذلك، بعد الاستخدام طويل الأمد، قد يحدث تلف تآكل خطير داخل الأنابيب الفولاذية المطلية. في البداية، كان يُعتقد أن تلف الأنابيب الخرسانية في أنظمة الصرف الصحي ناتج فقط عن تفاعلات كيميائية، لكن دراسات حديثة أظهرت أن المواد الحمضية في مياه الصرف الصحي لا تُسبب تآكلاً خطيراً لأنابيب الصرف الخرسانية، بل لأنابيب الفولاذ المطلية.

في عام ١٩٤٥، أشار باركر في تقرير بحثي في ​​ملبورن إلى أن حمض الكبريتيك البيولوجي الناتج عن استقلاب الكائنات الدقيقة في أنابيب الصرف الصحي يُعد أحد الأسباب الرئيسية للتآكل الخطير لأنابيب الخرسانة. كما أوضح التقرير آلية التآكل الميكروبي للخرسانة. في بيئة لاهوائية، تُسبب بعض البكتيريا المختزلة تفاعل اختزال للكبريتات في قاع الأنبوب الفولاذي المطلي، مما يُنتج كبريتيد الهيدروجين (H2S)؛ ثم تُشكل البكتيريا المؤكسدة للكبريت حمض الكبريتيك من خلال تفاعلات الأكسدة. بعد أن يخترق حمض الكبريتيك الخرسانة، يتفاعل مع Ca(OH)2 داخلها، مُحللاً نواتج ترطيب الأسمنت، مما يُسبب تآكل الأنبوب الفولاذي المطلي. العوامل المؤثرة على تآكل أنابيب الصرف الصحي الفولاذية هي نفسها عوامل أنابيب المياه النظيفة الفولاذية، باستثناء أن تركيز هذه الأيونات أعلى من تركيز المياه النظيفة.