供水管網(wǎng)中鐵細(xì)菌對管道腐蝕機理的研究.pdf

1、飲用水的水質(zhì)安全問題直接影響著人民的生活和國民經(jīng)濟的發(fā)展，保證飲用水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)是目前的主要研究方向。然而飲用水經(jīng)過凈水廠工藝的處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)后，需要經(jīng)過龐大的輸配水系統(tǒng)才能給用戶使用。由于輸配水系統(tǒng)大都由金屬材質(zhì)構(gòu)成，金屬在飲用水這樣的包含各種電解質(zhì)和微生物的介質(zhì)中極易被腐蝕，腐蝕會讓輸配水系統(tǒng)的一些元素釋放到飲用水中，改變飲用水的各項指標(biāo)，改變水質(zhì)，造成飲用水“二次污染”的問題。微生物腐蝕是導(dǎo)致供水管網(wǎng)配水出現(xiàn)“二次污染”及供水管道銹蝕

2、的生物學(xué)原因，研究微生物腐蝕的規(guī)律對解決提高管網(wǎng)水質(zhì)、改善供水管網(wǎng)“二次污染”問題有重要的意義。
　　本課題為了能探究微生物腐蝕的具體機理，從單一細(xì)菌入手，選擇造成管道腐蝕的兩大類細(xì)菌（鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌）之一的鐵細(xì)菌作為研究對象。從飲用水中直接分離純化獲得了純種的鐵細(xì)菌，觀察研究了鐵細(xì)菌的形態(tài)和生長因素。鐵細(xì)菌菌落的形態(tài)為平滑圓形，呈深棕色并帶有金屬光澤，帶有輕微的酸臭味。分別測定了冬季與夏季的管道中鐵細(xì)菌的具體數(shù)量，為230

3、cfu/ml和1.4×105cfu/ml，說明鐵細(xì)菌的生長受溫度影響巨大，夏季供水管網(wǎng)中的鐵細(xì)菌含量將遠(yuǎn)高于冬季。
　　利用分離獲得的純菌種進(jìn)行了單一細(xì)菌的環(huán)境下對鑄鐵材質(zhì)的鐵塊的靜態(tài)腐蝕試驗，記錄了短期的腐蝕過程中鐵細(xì)菌的生長曲線以及鑄鐵試樣的腐蝕速率和腐蝕電位。結(jié)果表明，在腐蝕周期內(nèi)，由于是封閉的靜態(tài)環(huán)境，鐵細(xì)菌的生長完整經(jīng)歷準(zhǔn)備期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。在無菌條件下，鑄鐵的腐蝕速率在0.010g/(m2·h)左右，腐蝕電位

4、穩(wěn)定在-0.620mV與-0.690mV之間，當(dāng)鐵細(xì)菌參與腐蝕過程并進(jìn)入穩(wěn)定期后，鐵細(xì)菌數(shù)量穩(wěn)定在106cfu/ml左右，而腐蝕速率增長到了0.025g/(m2·h)，腐蝕電位從-730mV穩(wěn)定變化到-763mV；當(dāng)轉(zhuǎn)入衰亡期后，鐵細(xì)菌數(shù)量下降到4.0×105cfu/ml左右，而腐蝕速率最高增加到了0.040g/(m2·h)，腐蝕電位從-0.763mV突增到-610mV。鐵細(xì)菌對鑄鐵管材腐蝕的影響不但與細(xì)菌的數(shù)量有密切的關(guān)系，也與鐵細(xì)菌