Hệ thống thoát nước đô thị là một hệ thống công trình kỹ thuật dùng để thu gom, vận chuyển, xử lý và xả nước thải sinh hoạt và nước mưa đô thị. Đây là một phần quan trọng của cơ sở hạ tầng đô thị. Hệ thống này chủ yếu bao gồm các công trình thoát nước trong nhà, đường ống thoát nước đô thị, trạm bơm nước thải, nhà máy xử lý nước thải và các công trình xử lý nước mưa. Đường ống thoát nước đô thị là mắt xích trong hệ thống thoát nước đô thị có nhiệm vụ thu gom và vận chuyển nước thải sinh hoạt và nước mưa. Hệ thống thoát nước đô thị có thể được chia thành hệ thống kết hợp và hệ thống riêng biệt. Hệ thống kết hợp đề cập đến việc thu gom, vận chuyển, xử lý và xả nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước mưa trong một hệ thống đường ống. Hệ thống riêng biệt đề cập đến việc thu gom, vận chuyển, xử lý và xả ba loại nước trên trong hai hệ thống đường ống, trong đó nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp được thu gom bằng đường ống thoát nước và đưa vào nhà máy xử lý nước thải để xử lý; nước mưa được đưa vào đường ống thoát nước mưa để thu gom và xả ra nguồn nước tiếp nhận.
Nước thải sinh hoạt chứa một lượng lớn chất hữu cơ, còn nước thải công nghiệp chủ yếu là nước thải sản xuất từ các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ, nước thải thử nghiệm hóa chất của các doanh nghiệp hóa chất, và nước thải sau khi vận chuyển một số vật liệu đặc thù. Loại nước thải này gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Trong quá trình vận chuyển nước thải qua đường ống thoát nước, một loạt các phản ứng sinh hóa sẽ xảy ra giữa chất vô cơ, chất hữu cơ và vi sinh vật trong nước thải, làm cho độ pH của nước thải giảm xuống mức axit, gây ra hiện tượng ăn mòn nghiêm trọng thành trong của đường ống.ống thép phủTrong trường hợp nghiêm trọng, ống thép phủ lớp bảo vệ sẽ bị rò rỉ, dẫn đến hàng loạt vấn đề về an toàn.
Vì các đường ống thoát nước thường hoạt động trong môi trường khá khắc nghiệt và nước thải mà chúng vận chuyển có tính ăn mòn cao, nên người ta thường sử dụng các đường ống bê tông đường kính lớn. Tuy nhiên, sau thời gian dài sử dụng, hiện tượng ăn mòn nghiêm trọng vẫn xảy ra bên trong ống thép được phủ lớp bảo vệ. Ban đầu, người ta tin rằng sự ăn mòn của các đường ống bê tông trong hệ thống thoát nước chỉ do các phản ứng hóa học gây ra, nhưng các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng các chất axit trong nước thải không gây ăn mòn nghiêm trọng cho các đường ống thoát nước bê tông, mà lại gây ăn mòn cho các đường ống thép được phủ lớp bảo vệ.
Năm 1945, Parker đã chỉ ra trong một báo cáo nghiên cứu ở Melbourne rằng axit sulfuric sinh học được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất của vi sinh vật trong đường ống thoát nước là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ra sự ăn mòn nghiêm trọng các đường ống bê tông. Báo cáo cũng đưa ra cơ chế ăn mòn bê tông do vi sinh vật. Trong môi trường kỵ khí, một số vi khuẩn khử sẽ khiến sunfat ở đáy ống thép được phủ lớp bảo vệ trải qua phản ứng khử, tạo ra H2S; sau đó, vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh sẽ tạo thành axit sulfuric thông qua các phản ứng oxy hóa. Sau khi axit sulfuric thấm vào bê tông, nó phản ứng với Ca(OH)2 bên trong bê tông, phân hủy các sản phẩm thủy hóa xi măng, do đó gây ra sự ăn mòn ống thép được phủ lớp bảo vệ. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn của ống thép thoát nước thải cũng giống như các yếu tố ảnh hưởng đến ống thép thoát nước sạch, ngoại trừ nồng độ các ion này cao hơn so với nước sạch.
Thời gian đăng bài: 09/06/2025