二次供水系统中水箱材质的微生物及消毒剂腐蚀规律研究

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随着我国城市化进程的推进,越来越多的高楼大厦屹立于城市中,仅靠市政管网水压向用户输水是不现实的,因此越来越多的二次供水系统建立,然而二次供水带来的水质污染问题却日益严重,用户水龙头水质远远不能达标。同市政管网一样,二次供水系统中水箱和管网也存在腐蚀问题,其中微生物腐蚀起到了重要作用,而铁细菌和硫酸盐还原菌是导致管道微生物腐蚀的重要因素,由于腐蚀所引起的色度、浊度、气味、管道堵塞等问题络绎不绝。研究二次供水微生物腐蚀规律将有助于我们解决腐蚀问题,改善出水水质。本论文主要从微生物生长规律、腐蚀规律以及影响因素等三方面研究不锈钢腐蚀。在模拟的二次供水水箱中以不锈钢、铸铁、玻璃钢三种材质为控制变量,以上层水深和下层水深作对比分析,研究微生物生长规律,结果表明同一时间同种水深单位面积微生物数量为铸铁>玻璃钢>不锈钢,随水箱深度增加表面生物膜存在明显空间分布差异,微生物的生长周期为60d,第20d开始为生长的对数期,第40d开始走向衰亡,经过一个周期的适应通过竞争存活下来的微生物在第二个周期对数期内大量繁殖,单位面积不锈钢达到105数量级。以304SS为研究对象研究不锈钢的腐蚀动力学机理,通过电化学测试(极化曲线、交流阻抗等)和表面分析技术(扫描电镜、能谱分析等)分析结果表明:不锈钢的腐蚀电位随着微生物量的增加而下降较快,腐蚀速率与微生物数量呈正相关性,生物膜量的增加加速腐蚀。以不同消毒剂、不同浓度和不同型号不锈钢为影响因素研究腐蚀情况,结果表明浓度越高的消毒剂在浸泡初期对不锈钢表面形成的钝化膜较快,当钝化膜破坏时对不锈钢的腐蚀速率越大,Cl2腐蚀速率较ClO2快,201SS比304SS腐蚀速率快,不论在何种消毒剂作用下,201SS比304SS表面形成钝化膜的速度较快、周期短。
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