中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司 上海 201906
摘要：随着社会的发展，对生活水质要求越来越高，常规工艺处理已不能满足需求，近年来越来越多的自来水厂启用“预臭氧+深度处理”工艺。臭氧对原水进行预处理，再通过深度处理工艺，不仅可以减少消毒副产物，还能进一步去除有机污染物，有效改善自来水的口感。但臭氧腐蚀较高，一般涉水许可防腐涂料寿命有限，耐久性相对较差，在防腐的探索中，PE内衬施工可以很好地解决耐久性、安全性等问题。
关键词：PE内衬；超声波热熔机；环形固定架
引言
臭氧在用于饮用水消毒时具有极高的杀菌效率，应用也越来越普遍，随着水厂运行的深入，臭氧在饮用水的处理一些弊端也显露出来，因臭氧具有强腐蚀性，一般用于饮用水的防腐涂料使用寿命有限，耐久性相对较差，因为防腐层的破损，甚至对混凝土池体产生腐蚀。通过对防腐材料的层层试验及比较，PE内衬施工可以很好地解决耐久性、安全性等问题，本文将对PE内衬施工进行初步的介绍。
工程概况
福州市东南区水厂位于鳌峰洲大桥（三桥）旁，生产规模为15万m³/d，主要担负台江片区用户供水任务。由于原水水质恶化，根据市政府专题会议纪要【2014】354号精神，按照“低成本、高回报”的原则，对东南区水厂进行工艺提升改造，设计规模为15万吨/日。本标段主要工程量为：新建臭氧接触池1座、高密度澄清池1座、翻板滤池1座、清水池两座、加药间1座及改建旧加药间、二级泵房、深度处理池，工艺管道、总平、绿化和部分设备安装等。
通过对国内臭氧处理工艺调查，新建预臭氧接触池以及现在深度处理池内防腐均由原设计食品级环氧树脂改为PE内衬防腐。
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图1 预臭氧池内防腐脱落 图2 预臭氧池壁腐蚀
PE内衬施工
1、材料
PE内衬使用的 PE 应为线型低密度聚乙烯（LLDPE）的材料，采用绿色高分子、卫生的环保原材料LLDPE，添加复合抗氧剂抵抗自由基成分，延长氧化诱导期。可抵御臭氧在水中形成的自由基，避免或减少臭氧对材料的老化。另外内衬PE 板材均应添加纳米银离子抗菌剂。
其材料性能指标应符合国家标准《聚乙烯（PE）树脂》GB/T11115 的规定。生活饮用水水箱（池）应采用添加纳米银离子抗菌剂的衬塑（PE）材料。其主要性能特点如表1。
表1 PE 材料主要性能特点
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衬塑板（PE 片材）的物理性能应满足《高分子防水材料 第 1 部分：片材》GB18173.1 的规定。衬塑板（PE 片材）的允许公差、主要物理性能指标应符合表2和表3的要求。
表2 PE片材的允许公差
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图3 PE板 图4 可粘式铝膜
表3 PE 片材的主要物理性能指标
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表4 纳米银离子抗菌剂的基本性能参数
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2、施工工艺
放样→钻孔植筋→不锈钢板环形固定架安装→PE板剪裁→PE内衬拼装、焊接→焊缝检测→清洗消毒
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图5 环形固定架安装 图6 环形固定架
2.1池体PE内衬施工
根据池体结构类型，本次采用600*600方格网放样，在横纵交点处，设置环形固定架，固定架用φ8不锈钢螺栓植筋安装。待环形固定架安装完成，根据结构尺寸剪裁PE板。PE板与池面通过环形固定架采用热熔机焊接连接，PE板与板之间所有拼缝部位能用自动焊枪的不准使用手动焊枪焊接，PE板搭接焊缝处沾贴铝箔条，搭接长度不小于50mm，不大于80mm，整体面板铺设完成后，先焊接池壁，再施工顶板，最后清扫池底后进行封底作业，底板施工时，将PE板剪裁成三角状，在底板进行拼接。整体PE板焊接完成后，用超声波热熔机将环形固定架与PE板焊接成整体，使得PE内衬板与池体紧固连接。池壁阴阳角处，PE板通过提前弯折，与池壁阴阳角贴合紧密。
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图7 PE板自动焊枪 图8 PE板对焊连接
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图9 环形固定架超声波热熔焊接 图10 底板施工
2.2管道及套管处施工
在进、出水管的四周凿出和 316L 不锈钢法兰片一样深度的凹槽；把焊好螺栓的不锈钢法兰片套在进水管道上，无缝隙焊接牢固，然后套上聚四氟密封垫、PE 板，再放上聚四氟密封垫，再套上不锈钢法兰片，装上螺母拧紧。
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图11 套管四周凿除 图12 套管PE垫片安装
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图13 套管细部安装 图14 套管处管道安装
2.3细节部位施工
臭氧接触池，为增长臭氧接触时间，相对墙体结构较为复杂，边角洞口较多，增加PE内衬施工难度。
（1）配水堰
PE板施工前，根据不锈钢堰板安装要求，提前将不锈钢螺栓安装，并配套安装四氟垫片以及PE垫片，再安装PE板，根据混凝土堰板角度，通过折边后，将堰口PE板与池壁两侧PE板进行焊接，施工完成后，安装不锈钢堰板，调整堰口水平后，固定。
（2）洞口
过水洞口与墙面整体施工，带墙面PE施工完成后将洞口处PE板切除，安装不锈钢螺栓，配套四氟垫片以及PE垫片，外侧用SUS316L不锈钢板进行压边处理。
（3）池顶人孔
预臭氧接触池池顶有多处不锈钢人孔，为确保PE内衬完整密闭，施工过程中，将PE板包裹人孔套管，并在下部与池壁PE焊接施工。
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图15 人孔细部PE施工 图16 洞口固定安装
2.4排水
使用过程中，PE内衬会有积水，在部分区域设置PE管，采用堵头封堵，配置微型排水泵，定期抽排。
2.5消毒
采用二氧化氯消毒剂，把采购来的消毒剂稀释，至二氧化氯的浓度 50mg/L，喷洒或擦拭整个内衬聚乙烯水池内壁表面，然后封闭水池 24 小时后，通风、再清洗。
3、技术要求
1）内衬 PE 所有拼接部位需沾贴铝箔条，以便用电火花检测仪检测。
2）水池内衬表面涉水部分聚乙烯（PE）材料固定需采用环形固定架用超声波热熔连接；
3）PE 板材不得采用膨胀螺丝固定，以免破坏内衬 PE 板的整体结构，防止漏水隐患。
4）水池内表面涉水部分聚乙烯（PE）片材拼缝需采用自动焊枪焊接（除角落部位），非自动焊枪焊接部位需增加 2 条PE 焊条。
5）内衬 PE 拼缝需重叠，重叠面需保证不小于 50MM，不大于 80 MM。
6）环形固定架的安装须采用植筋方式，密度需保证水平距离 60 CM，垂直距离 60CM。
7）在水池的气相层，需增加卯件固定密度。
8）PE板搭接处的两边擦拭干净，不准有灰尘及水沾在焊接位置。
参考文献：
[1]郝庆云.原水预处理与深度处理项目提出的背景及意义[J].山西科技，2009.
[2]秦静.钢塑复合水箱和混凝土水箱内衬PE板材分析研究的应用.上海水务，2016.