發(fā)布時間：2021-10-22 10:07

　　隨著大型電廠對再生水補(bǔ)水的循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)要求的不斷提高,無疑增加了微生物的滋生和微生物對金屬管網(wǎng)的腐蝕風(fēng)險。因此,本研究通過實(shí)驗(yàn),開展了常用緩蝕劑羥基乙叉二膦酸（HEDP）/水溶性咪唑啉對碳鋼表面鐵細(xì)菌（IB）生物膜的生長和組成變化、電化學(xué)腐蝕行為、鐵細(xì)菌附著特性以及化合物轉(zhuǎn)化的影響研究,提出了緩蝕劑HEDP/水溶性咪唑啉對鐵細(xì)菌腐蝕的影響機(jī)制。與IB工況相比,HEDP+IB工況在腐蝕7d時,生物膜厚度減少了約56%,在腐蝕層中IB菌及其EPS的分布更加致密,且在生物膜深度分布上更早的形成IB菌——EPS——IB菌的結(jié)構(gòu);腐蝕15d內(nèi)生物膜中IB菌的含量為6.00×10⁶³.60×10⁸ cfu/ml,比IB工況最高高1.5個數(shù)量級,生物膜中EPS含量也增加了0.2².6 mg/cm²,表明HEDP促進(jìn)IB菌生長以及EPS的分泌。水溶性咪唑啉+IB工況在碳鋼腐蝕的7d,生物膜厚度減少了約20%,腐蝕15d內(nèi)生物膜IB菌量在1.00×10^58... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

生物膜生長階段過程[35]

第1章緒論12IB對碳鋼的點(diǎn)蝕機(jī)理是由IB加速了陽極溶解過程，生成了較多鐵氧化物富集在表面，不平整的表面，降低局部pH值，使得金屬發(fā)生局部腐蝕，產(chǎn)生腐蝕坑，隨著陽極的進(jìn)一步溶解，局部腐蝕進(jìn)一步加重，從而加速了點(diǎn)蝕的形成。具體的反應(yīng)路線圖如圖1-2[38,39]。圖1-2Fe(III)氧化物形成的點(diǎn)蝕機(jī)理和鐵細(xì)菌縫隙腐蝕機(jī)理示意圖[39,40]Fig.1-2SchematicdiagramofthepittingmechanismformedbyFe(III)oxideandthecrevicecorrosionmechanismofironoxidizingbacteria[39,40]1.2.3緩蝕劑對微生物腐蝕的影響研究進(jìn)展目前國內(nèi)外對緩蝕劑、阻垢劑對微生物腐蝕機(jī)理、行為的影響研究開始不斷出現(xiàn)。根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，緩蝕阻垢劑對微生物腐蝕的影響主要通過對微生物生理代謝活動或?qū)ξ⑸锛?xì)胞功能產(chǎn)生影響進(jìn)而影響微生物的生長；和通過改變金屬基體表面性質(zhì)而對微生物在金屬表面附著產(chǎn)生影響。（1）對微生物活性影響研究進(jìn)展“細(xì)胞外電子轉(zhuǎn)移”（MET）理論為金屬-微生物相互作用的研究提供了更好的理解。保外電子轉(zhuǎn)移示意圖如圖1-3。

第1章緒論13圖1-3跨細(xì)胞壁電子轉(zhuǎn)移（包括直接電子轉(zhuǎn)移（DET）和介導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移（MET））導(dǎo)致SRB引起的MIC機(jī)理示意圖[40]Fig.1-3SchematicillustrationforthemechanismofMICbySRBduetocross-cellwallelectrontransferinvolvingdirectelectrontransfer(DET)andmediatedelectrontransfer(MET)[40]由圖1-3，有機(jī)碳分子（例如乳酸鹽和乙酸鹽）可以擴(kuò)散到SRB細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)中以被氧化。SRB菌在氧化過程中提供電子來還原O42。鐵（或鋼）基質(zhì)中的Fe0不溶，因此Fe0不能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在由SRB引起的MIC中，F(xiàn)e0氧化發(fā)生在細(xì)胞外，而SO42還原在細(xì)胞內(nèi)通過酶催化發(fā)生。這意味著Fe0氧化釋放的細(xì)胞外電子必須通過細(xì)胞壁轉(zhuǎn)運(yùn)到SRB細(xì)胞質(zhì)中[40]。這種EET是通過電生物膜實(shí)現(xiàn)的[41-42]�；贛IC的EET機(jī)制，Xu等研究表明[43]，饑餓的SRB生物膜對碳鋼具有更強(qiáng)的腐蝕性，因?yàn)楫?dāng)培養(yǎng)基中缺乏有機(jī)碳時，它們利用Fe0氧化釋放的細(xì)胞外電子作為電子供體。部分緩蝕劑可與IB菌競爭對Fe(II)的吸附。HongweiLiu等[44]研究表明，具有單獨(dú)電子對的咪唑啉衍生物和十二烷基胺具有強(qiáng)烈的與Fe(II)結(jié)合的絡(luò)合能力[45]，降低了Fe2+對IB代謝的可用性，從而抑制了浮游IB菌的生長。作為有機(jī)酸的十二烷酸不能與Fe2+結(jié)合，因此它不能抑制浮游IB菌的生長。如祁譽(yù)等[46]研究阻垢緩蝕劑對循環(huán)冷卻水中緩蝕阻垢劑PBTCA和PESA對不銹鋼表面SRB活性以及腐蝕產(chǎn)物組分的影響表明，PBTCA和PESA均促進(jìn)了SRB菌生物膜的生長，且促進(jìn)了碳鋼表面EPS的分泌，使得EPS分泌量分別增加了1.4%和5.8%；但依舊表現(xiàn)出較好的緩蝕作用。且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，緩蝕劑PBTCA和PESA可使SRB菌產(chǎn)生更多的多糖，從而有助于生物膜的粘附。PBTCA的化學(xué)結(jié)構(gòu)由"C-C"骨架構(gòu)成，而PESA的化學(xué)結(jié)構(gòu)由“O-C”骨架構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]再生水中水質(zhì)因子對不銹鋼管材的腐蝕影響及控制研究[D]. 祁譽(yù).北京交通大學(xué) 2017
[5]基于熱電廠循環(huán)冷卻用水的中水緩蝕阻垢優(yōu)化研究[D]. 李慶宇.西南交通大學(xué) 2017
[6]再生水中磷酸鹽對碳鋼腐蝕的影響試驗(yàn)研究[D]. 姚凌峰.北京建筑大學(xué) 2016
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[8]易降解含咪唑啉的不對稱雙季銨鹽的合成及性能研究[D]. 公緒良.中國海洋大學(xué) 2012



本文編號：3450881