一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置与流程

本发明涉及管道再生水微生物研究，具体为一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置。

背景技术：

1、为了解决日益严峻的水源不足问题，使用再生水为水源的工业生产越来越多。再生水为水源的工业及消防给水管道供水系统的水质安全问题对整个火电厂供水管网输配系统影响十分显著。

2、管道腐蚀问题是影响给水管道长期安全运行的首要问题，长期腐蚀可以破坏管道的受力结构，使得管壁变薄、穿孔，管道破裂、漏水。中国水利水电科学研究院对各个城市的地下供排水管道腐蚀调查表明，因管道腐蚀导致的损失每年高达400亿以上。管道腐蚀不仅会导致经济损失，还会造成一定的社会影响，甚至衍生出一系列事故。由于供水管道检修难度很大，且检修会耗费大量的人力和财力，因此增加管道的耐腐蚀的性能，改善现有重要管段供水条件，探究更好的防腐施工方案，便于后期巡检维护，保障安全运行，减少管网漏损率，降低产销差，十分有必要设立专门的科研课题对供水管道腐蚀进行系统性研究。

3、针对现有技术的不足，本发明拟在模拟管道环境、物理化学环境因素等方面提供一种再生水管道微生物腐蚀的方法和装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法，通过提供金属管材在流动管道中的腐蚀性能的模拟测试，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法，包括如下步骤：

3、静态试验在反应器中模拟进行：

4、a1、菌种和再生水准备：选择和配制合适的培养基进行菌种培养；从现场水质报告中实验室模拟配置再生水；培养基及所用器皿均采用高温高压蒸汽灭菌，高压蒸汽灭菌的优选条件为：103kpa，121℃，时长大约20min，以下同；

5、a2、电极准备：制作待测材料为工作电极、辅助电极和参比电极，同时将三电极放置再生水环境溶液中；

6、a3、无菌环境：将整个反应装置放入无菌操作台进行紫外灭菌，人工实验操作前均需酒精消毒；

7、a4、模拟再生水环境和微生物菌种接种：往bar反应器中注入适量灭菌再生水按5％比例接种微生物；

8、a5、数据记录：将工作电极、辅助电极、参比电极通过导线外接电化学工作站，开始测量电化学数据:腐蚀电位、交流阻抗、塔菲尔从而探究在再生水环境中微生物腐蚀行为；同时在设置的时间段按mpn计数法进行微生物计数，探究两种微生物在再生水环境中的生长情况。

9、非静态实验在bar反应器中模拟进行：

10、a1、菌种和再生水准备：选择和配制合适的培养基进行菌种培养；从现场水质报告中实验室模拟配置再生水；培养基及所用器皿均采用高温高压蒸汽灭菌或紫外灭菌；

11、a2、再生水加注和微生物接种：往反应器中注入适量灭菌海水按5％比例接种微生物，调整转速0.3m/s；

12、a3：按所选时间参数定期取出挂片，采用万能表测腐蚀电位变化，同时间隔性的进行微生物计数。

13、高压蒸汽灭菌的优选条件为：103kpa，121℃，时长大约20min，以下同。

14、规格为φ10mm的圆片，参比电极采用饱和甘汞电极，辅助电极采用铂电极，电解液为的0.1mol/l的硫酸钠溶液。交流阻抗测试采用0.01hz-100khz的频率范围，正弦波电位幅值为5mv。循环伏安法中采用的动电位扫描速度为0.13mv/s。

15、优选的，硫酸盐还原菌培养基配方(ph7.0-7.2)：1l去离子水中mgso4·7h2o:4.1g、柠檬酸三钠5.6977g、caso4·2h2o：1.2647g、氯化铵1g、k2hpo4·7h2o:0.6552g、乳酸钠3.5g、yeast extract酵母膏1g、硫酸亚铁铵每5ml加0.1ml；

16、铁细菌培养基配方(ph6.5)：1l去离子水水中k2hpo4:0.5g、硝酸钠0.5g、氯化钙0.2g、mgso4·7h2o:0.5g、硫酸铵0.5g、柠檬酸铁铵10g。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明为一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及方法，通过真实模拟二次供水管道的环境，对金属管材在流动管道中的腐蚀性能的模拟测试，使其可真实模拟微生物在再生水管道的生长情况，提高试验的可靠性、重现性及再现性，同时实现微生物腐蚀试验，解决了火电厂金属材料腐蚀和微生物腐蚀的试验方法和装置存在在线监测困难、水质物理、化学和生物因素考虑不周的问题，提供了一种结构简单、稳定性好的再生水管道微生物腐蚀的试验方法及装置。

技术特征：

1.一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求书1所述的一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置，其特征在于，辅助电极采用铂电极，电解液为的0.1mol/l的硫酸钠溶液。

3.根据权利要求书1所述的一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置，其特征在于，交流阻抗测试采用0.01hz-100khz的频率范围，正弦波电位幅值为5mv，循环伏安法中采用的动电位扫描速度为0.13mv/s。

技术总结
本发明公开了一种再生水管道微生物腐蚀的评价方法及装置，涉及管道再生水微生物研究技术领域，试验方法包括菌种和再生水准备、电极准备、试验装置灭菌、再生水加注和微生物接种、温度、pH、流速等环境参数控制、监测数据步骤。本发明通过BAR反应器形成了单环境温度及流速调节、微生物接种和测试等功能，静态时还通过外接电化学工作站实现了再生水管道金属材料腐蚀过程的在线监测，构造简单、操作方便，适用于再生水管道内壁金属材料微生物腐蚀的试验研究。

技术研发人员：陈文中,陈越,刘世念,黄华汉,谢佳,蒋开洪,凌敏婵,谢文明,袁世豪,于海洋,龙翔,车朝瑞,陈宇,蔡志鸿,郑晓宇,刘建华
受保护的技术使用者：湛江中粤能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15