發(fā)布時間：2020-06-26 08:47

【摘要】：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)菌為實驗所用細(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用水。通過實驗研究典型再生水中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。實驗表明實際再生水中電廠分離細(xì)菌可以迅速大量繁殖,在離子強(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)因子影響試驗表明當(dāng)再生水中SO42-/Cl比例為1.5時,電廠菌對S042-還原率高；電廠菌對S042-的還原率隨再生水中NH4+-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Fe203和Fe304(鈍化膜主要成分),7d時出現(xiàn)FeOOH,14d時才與硫離子形成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Fe2+,浸泡7d-20d時含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)生了點蝕,隨時間的推移點蝕越來越嚴(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,形成更多的點蝕坑。離子強(qiáng)度的增大促進(jìn)了點蝕。腐蝕電化學(xué)行為研究結(jié)果顯示隨濃縮倍率提高離子強(qiáng)度增大,相同浸泡時間Rp依次減小,Vcor依次增大。離子強(qiáng)度增大后,電廠菌的生物膜形成更為致密的膜層,SS316L表面的腐蝕速率增大。相同的浸泡時間SS304電極的i0是SS316L電極的io的近10倍,Vcor也大于SS316L電極,表明SS316L比SS304更耐蝕。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM621;TQ085.4

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本文編號：2730099