循環(huán)冷卻水中微生物對金屬腐蝕的研究.pdf

1、工業(yè)循環(huán)冷卻水用水量巨大,采用再生水代替地表水作為補(bǔ)充水源,可有效節(jié)水,然而由于再生水水質(zhì)的影響,微生物產(chǎn)生的腐蝕、黏泥問題較為嚴(yán)峻。金屬腐蝕的本質(zhì)是電化學(xué)反應(yīng),為了獲取硫酸鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria，SRB)和鐵細(xì)菌(Iron-Oxidizing Bacteria,IOB)對Q235碳鋼腐蝕電化學(xué)行為、碳鋼掛片表面形貌以及元素成分的影響,提供解釋微生物腐蝕機(jī)理的數(shù)據(jù),采用實(shí)驗(yàn)方法展開相關(guān)研究。

2、　　通過運(yùn)行循環(huán)冷卻水動(dòng)態(tài)模擬裝置,獲取循環(huán)冷卻水,經(jīng)富集、分離、純化得到硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌。分別研究了它們的生長特性,并利用CS2350電化學(xué)工作站,研究了它們對Q235碳鋼腐蝕的自腐蝕電位(開路電位)、極化電阻、腐蝕率等電化學(xué)指標(biāo)的影響;應(yīng)用環(huán)境掃描電子顯微鏡(Environmental Scanning Electron Microscope,ESEM)研究了微生物作用下碳鋼腐蝕掛片的表面形貌、采用X射線能量色散譜方法(X-ra

3、y Energy Dispersive Spectroscopy,EDS)研究了掛片元素成分變化。
　　電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,SRB、IOB均能顯著降低培養(yǎng)液的自腐蝕電位,增大腐蝕反應(yīng)動(dòng)力。與未接種的電解池相比,在促進(jìn)腐蝕最顯著的階段,SRB能使腐蝕率達(dá)到未接種的3.17倍,IOB能使腐蝕率達(dá)到未接種的1.53倍。在極化電阻、腐蝕率達(dá)到穩(wěn)定以后,兩種菌仍能顯著降低培養(yǎng)液的極化電阻,增加腐蝕率,其中SRB能使腐蝕率升高62％左右,而IOB

4、能使腐蝕率升高29%左右。極化曲線表明,SRB能改變電化學(xué)反映動(dòng)力學(xué)參數(shù)βa、βc,顯著影響陰極反應(yīng)。交流阻抗譜的測定結(jié)果與極化電阻曲線反映的現(xiàn)象一致。
　　直接觀察碳鋼掛片可以看出,SRB能使掛片表面顏色變黑,形成凸起;而IOB能使掛片表面形成點(diǎn)蝕坑。ESEM觀察表明,兩種菌都能顯著改變碳鋼表面形貌,形成特殊結(jié)構(gòu)。EDS元素分析表明,SRB能使O、P元素含量顯著提高,使Fe、S含量降低;IOB能使O、P、K等元素含量均增加,C、