發(fā)電廠循環(huán)水濃縮倍率對不銹鋼表面SRB生物膜腐蝕的影響研究.pdf

1、本課題以SS316L和SS304為研究材料，以取自北京某熱電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水的再生水的分離細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)所用細(xì)菌，以北京某熱電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水的再生水為試驗(yàn)用水。通過實(shí)驗(yàn)研究典型再生水中SRB的生長特性、水質(zhì)因子對SRB生長的影響、SS316L表面生物膜的XPS譜圖分析、生物膜下不銹鋼材料的電化學(xué)腐蝕行為、不銹鋼表面生物膜下腐蝕形貌及組分變化分析等，得到如下結(jié)論。
　　實(shí)驗(yàn)表明實(shí)際再生水中電廠分離細(xì)菌可以迅速大量繁殖，在離

2、子強(qiáng)度增大的濃縮3倍再生水中電廠菌繁殖量比再生水中更大。水質(zhì)因子影響試驗(yàn)表明當(dāng)再生水中SO42-/Cl-比例為1.5時(shí)，電廠菌對SO42-還原率高;電廠菌對SO42-的還原率隨再生水中NH+-N濃度而增大。
　　XPS分析結(jié)果表明Fe元素形態(tài)變化在再生水中依次為1-3d的Fe2O3和Fe3O4（鈍化膜主要成分），7d時(shí)出現(xiàn)FeOOH，14d時(shí)才與硫離子形成FeS2;離子強(qiáng)度增大的濃縮3倍再生水環(huán)境中浸泡1d-3d的含鐵化合物為Fe

3、2+，浸泡7d-20d時(shí)含S和Fe的化合物含量進(jìn)一步增加，化合物形態(tài)為FeS和FeS2。離子強(qiáng)度的增大影響電廠菌生物膜在SS316L表面的腐蝕化學(xué)行為的發(fā)展進(jìn)程，起到促進(jìn)陰極去極化反應(yīng)的作用。離子強(qiáng)度增大的3倍濃縮再生水中不銹鋼試片表面出現(xiàn)Si化合物等沉積物的時(shí)間比再生水中早，分別為浸泡3d和7d。含C和O化合物的結(jié)合能對應(yīng)的官能團(tuán)為C—C，C—H及C=O，電廠菌生長代謝產(chǎn)生的胞外聚合物的有機(jī)化合物可能為含烷基和羰基的烴類化合物、酯類化

4、合物或烷烴的衍生化合物等;兩者的原子摩爾百分比在濃縮3倍再生水中于浸泡7d時(shí)達(dá)到峰值，而再生水中為14d。離子強(qiáng)度的變化影響了沉積物和胞外聚合物形成的速度，高倍率再生水中混合物更早覆蓋SS316L表面。
　　SEM/EDS試驗(yàn)表明在接種電廠菌的再生水中浸泡的SS316L試片表面發(fā)生了點(diǎn)蝕，隨時(shí)間的推移點(diǎn)蝕越來越嚴(yán)重;再生水經(jīng)濃縮3倍后浸泡20d后致密的生物膜加劇對不銹鋼的腐蝕，形成更多的點(diǎn)蝕坑。離子強(qiáng)度的增大促進(jìn)了點(diǎn)蝕。