模拟回用水铸铁输水管道的腐蚀及水质的沿程特征研究

发布时间：2019-10-16 17:06

【摘要】：污水再生利用是目前缓解水资源紧缺的重要途径,但是输水管道的腐蚀往往造成末端用户水质的退化。本研究以西安市某再生水厂的实际再生水为进水,通过四个装有铸铁试样片的CDC反应器的串联模拟铸铁输水管道,通过定期采集和测定模拟输水管道内的水样及铸铁试样片,对不同腐蚀阶段中模拟管道内的水质特征和腐蚀特征进行了研究。主要结论如下:首先,再生水中的铁浓度在模拟管道系统内具有沿程升高的趋势,且其形态主要以颗粒态存在,亚铁的比例较低;再生水中的NH4+-N、NO2--N在模拟管道系统内沿程降低,NO3--N沿程升高,表明再生水在输送过程中发生了的明显的硝化;再生水中的PO43--P沿程降低,异养菌数量沿程升高。另一方面,硫酸盐、氯离子、总碱度、总硬度的浓度沿程稳定,对铸铁腐蚀的影响并不明显;总氯、余氯沿程降低,p H值、溶解氧沿程升高。其次,不同时段铸铁表面腐蚀产物的微观形态结构、元素组成、物质构成、腐蚀速率的结果表明,腐蚀产物的微观形态与结构随时间变化显著,依次观察到了“致密颗粒物层”、“颗粒物+丝状物层”以及具有多层分层结构的垢层等微观形态与结构特征,这些特征在沿程上相似;腐蚀产物中Fe(50%左右)、O(35%左右)的含量在时间历时上存在变化,在沿程上变化不大,但二者之和占全部元素的85%以上,其他元素(P、Ca、Al等)的含量较低;α-Fe OOH、γ-Fe2O3、Fe CO3和β-Fe OOH是再生水铸铁管道内主要的腐蚀产物类型,物质类型在时间历时上变化明显,沿程变化不大,晶体的形态较差;铸铁的腐蚀速率随时间延长而降低,最终达到稳定,从模拟管道沿程上看,起始端腐蚀严重,末端腐蚀较弱。总之,铸铁管材的腐蚀对模拟管道系统水质铁指标影响显著,再生水水质对铸铁腐蚀影响不明显,腐蚀产物的特征沿程相似,但初期腐蚀较为严重。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU991.61

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本文编号：2550083