安全与环境学报

2019, v.19;No.114(06) 2129-2136

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三种再生水工艺出水中微生物和氮转化对碳钢腐蚀的影响研究
On corrosion of carbon steel by microbial and nitrogen conversion in three processes of reclaimed water

张雅君;黄欢欢;孙丽华;杜婷婷;

摘要(Abstract):

为研究真实再生水处理工艺出水中微生物和氮转化所导致的管网腐蚀机理,从腐蚀速率、腐蚀产物的形貌和成分等方面分析了三种再生水处理工艺(再生水常规处理工艺、常规+PAC吸附工艺、常规+PAC+超滤膜过滤工艺)出水中微生物和氮含量对碳钢的腐蚀情况。另外,通过调控自主设计的AR反应器的转速、温度等因素,模拟了真实管网中的水力循环。结果表明:当硝酸盐氮和氨氮的浓度不同时,水中的微生物含量有差别,最终表现出的腐蚀现象不同。在"常规+PAC吸附+超滤膜过滤"工艺中,抑制碳钢腐蚀的NRB-Fe、NRB-S类细菌含量最多,分别为3. 34%、12. 00%,生成的腐蚀产物密实,该工艺的出水中发生了基于Fe(Ⅱ)氧化、NO3-还原的反硝化反应,这有助于生成密实的腐蚀产物,表现出较强抑制碳钢腐蚀的现象;"常规"工艺中的NRB-Fe、NRB-S类细菌含量次之,分别为3. 04%、6. 89%,该工艺的出水中也发生了基于Fe(Ⅱ)氧化、NO3-还原的反硝化反应,β-变形菌纲脱氯菌属能够促进Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)之间的循环。同时,IRB和NRB-Fe之间相互作用能够生成更多的铁氧化物沉淀(Fe3O4),表现出抑制碳钢腐蚀的现象;"常规+PAC吸附"工艺中的NRB-Fe、NRB-S类细菌含量最少,分别为0. 27%、4. 01%,形成的腐蚀产物比较松散,该工艺的出水中发生了基于0价铁氧化、硝酸盐还原的反硝化反应,可加速腐蚀,表现出较强的腐蚀性。

关键词(KeyWords): 环境工程学;粉末活性炭吸附;超滤膜过滤;铁腐蚀;微生物腐蚀;氮转化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51678027)

作者(Authors): 张雅君;黄欢欢;孙丽华;杜婷婷;

DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.06.035

参考文献(References):

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