典型供水金屬管材電化學腐蝕及對水質影響的研究.pdf

1、針對目前城市供水金屬管網內壁腐蝕導致水質變差的問題，論文從電化學角度研究了兩種典型供水金屬管材的腐蝕特性以及腐蝕對管內水質的影響并提出切實防腐措施。
　　球墨鑄鐵管和不銹鋼管是新建給水系統中比較常用的兩種金屬管材，然而有關其在市政給水條件下的腐蝕特性的研究并不多，已有的腐蝕研究試驗設置的條件大多與供水管網實際情況相距甚遠，如在較高濃度氯離子、不同種類不同濃度的酸、堿等情況下?，F有研究表明，供水金屬管道內壁容易發生生物腐蝕和電化學腐

2、蝕。以硫酸鹽還原細菌和鐵細菌為典型研究對象的生物腐蝕研究的比較多，而電化學腐蝕的研究相對要少。電化學腐蝕是給水金屬管網腐蝕的主要類型之一，尤其對于新建管網，電化學腐蝕為控制步驟，是主要腐蝕因素，生物腐蝕起到促進作用。因此，研究有關供水金屬管材在市政自來水條件下的電化學腐蝕以及包括電化學腐蝕在內的綜合腐蝕具有重要的理論和實際意義。
　　論文利用極化曲線和交流阻抗譜等方法研究了球墨鑄鐵試塊、304型不銹鋼試塊以及球墨鑄鐵管在自來水中的

3、腐蝕行為，設置滅菌組為參考以研究微生物對金屬管材腐蝕的影響。
　　論文第三章、第四章兩章分別研究了兩種金屬材質在市政自來水環境下的腐蝕特性。建立三電極反應體系，采取強極化Tafel直線外延法確定金屬的腐蝕電位、腐蝕電流和腐蝕速率。結合阻抗譜，分析金屬電化學腐蝕過程中的極化阻力和腐蝕環境的變化情況。研究結果顯示，球墨鑄鐵在市政供水中耐腐蝕差，容易發生以電化學腐蝕為主的綜合性腐蝕。靜態腐蝕實驗表明，非滅菌自來水環境下球墨鑄鐵試塊自腐蝕

4、電位（相對飽和甘汞電極，下同）118天均值-0.793 V，滅菌環境下為-0.763 V，均明顯低于其在土壤中的自腐蝕電位（約-0.5 V），說明發生腐蝕的傾向很大。有微生物參與的球墨鑄鐵試塊腐蝕速率約0.8 mm/a，接近沒有微生物參與的腐蝕速率的4倍，說明微生物能夠顯著影響球墨鑄鐵試塊的腐蝕進程。阻抗譜分析表明，球墨鑄鐵試塊在自來水中發生電化學腐蝕時的極化阻力較小，不到2 kΩ·cm2。研究結果顯示，球墨鑄鐵在市政供水中耐腐蝕差，容

5、易發生以電化學腐蝕為主的綜合性腐蝕。靜態腐蝕實驗表明，非滅菌自來水環境下球墨鑄鐵試塊自腐蝕電位（相對飽和甘汞電極，下同）118天均值-0.793 V，滅菌環境下為-0.763 V，均明顯低于其在土壤中的自腐蝕電位（約-0.5 V），說明發生腐蝕的傾向很大。有微生物參與的球墨鑄鐵試塊腐蝕速率約0.8 mm/a，接近沒有微生物參與的腐蝕速率的4倍，說明微生物能夠顯著影響球墨鑄鐵試塊的腐蝕進程。阻抗譜分析表明，球墨鑄鐵試塊在自來水中發生電化學

6、腐蝕時的極化阻力較小，不到2 kΩ·cm2。實驗發現，不銹鋼在自來水中耐腐蝕能力很強，幾乎不發生腐蝕。在非滅菌自來水中的不銹鋼試塊自腐蝕電位-0.326 V，腐蝕速率不到0.02 mm/a，在滅菌自來水中兩項值更低，分別為-0.285 V、0.01 mm/a，微生物對不銹鋼腐蝕的影響很小。
　　論文第五章研究了自來水環境下球墨鑄鐵管的腐蝕行為以及腐蝕對管內水體水質的影響。采用極化曲線法確定管道腐蝕電位和腐蝕速率，分析不同腐蝕階段內