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煤化工废水生化处理后二沉池出水回用的腐蚀特性研究--《哈尔滨工业大学》2014年硕士论文
煤化工废水生化处理后二沉池出水回用的腐蚀特性研究
【摘要】：煤化工废水产生量大，将其进行回用是解决水资源短缺的有效途径。然而高成本的深度处理使得污水回用不占经济优势。将煤化工废水二沉池出水直接用作水质要求较低的循环冷却水，可实现经济与环境双重目的。水质问题会导致循环冷却系统腐蚀。研究煤化工废水生化处理后二沉池出水作为循环冷却水时的腐蚀规律，考察水质在循环冷却过程中的变化情况，将有助于我们解决循环冷却过程的腐蚀问题，实现污水回用。
本文主要通过腐蚀挂片实验，研究煤化工废水二沉池出水中特征离子及污染物对碳钢材质的腐蚀速率影响，找到该水样腐蚀控制性因素；有菌和灭菌两种条件下，对碳钢、316不锈钢、H61黄铜挂片进行电化学测试，分析微生物的存在对金属腐蚀的影响规律；通过动态模拟实验，确定该实验水质的极限浓缩倍率，研究实验水质随时间变化规律，为浓缩倍率的确定提供理论依据。
水质因素影响碳钢的腐蚀，NH4+是最主要的腐蚀性离子，其次为SO42-和Cl-；TDS和SS增大加剧碳钢腐蚀；流速对腐蚀的影响比溶解氧大；COD能起到一定的缓蚀作用；根据SEM及EDS分析结果，碳钢在煤化工废水二沉池出水中发生点蚀，腐蚀产物主要成分为Fe和O，还有少量的S。
电化学测试显示煤化工废水二沉池出水中微生物的存在不改变金属的腐蚀电位、腐蚀电流密度及腐蚀速率随时间的变化规律；微生物的作用加剧了不锈钢和碳钢的腐蚀，初期对黄铜表现出一定的缓蚀作用；微生物促蚀率不锈钢为19.76%，黄铜为4.95%，碳钢为9.72%，微生物对不锈钢的腐蚀影响最大。
动态模拟实验确定该二沉池出水的极限浓缩倍率为3.328，存在回用潜力。循环冷却水浓缩过程中，NH4+浓度呈下降趋势，HCO3-积累速度缓慢，Ca2+、COD、SO42-的浓缩倍率均小于系统浓缩倍率，并且循环冷却系统中存在微生物滋生。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：X784【目录】：
摘要4-5Abstract5-10第1章 绪论10-21 1.1 课题来源10 1.2 课题研究背景10-12
1.2.1 煤化工行业发展现状10-11
1.2.2 煤化工行业面临的水资源制约11-12
1.2.3 煤化工废水简介及处理现状12 1.3 国内外污水回用研究及应用现状12-13 1.4 污水回用作循环冷却水的研究现状13-15
1.4.1 污水回用作冷却水的应用现状13-14
1.4.2 污水回用作循环冷却水的水质影响因素14-15 1.5 再生水回用存在的腐蚀问题15-19
1.5.1 电化学腐蚀15-17
1.5.2 微生物腐蚀17-19 1.6 课题研究意义19-20 1.7 课题的研究目的及主要研究内容20-21第2章 实验材料与方法21-29 2.1 实验试剂与仪器21-22 2.2 原水水质分析22-23 2.3 循环冷却设备材质腐蚀的评定方法23-25
2.3.1 重量法23
2.3.2 表面观察法23
2.3.3 电化学测定法23-25 2.4 静态挂片实验25-27
2.4.1 实验装置25-26
2.4.2 实验材质26-27 2.5 动态模拟实验27-29第3章 生化处理后二沉池出水水质对腐蚀的影响29-45 3.1 引言29 3.2 无机离子的影响29-34
3.2.1 Cl~-浓度对碳钢腐蚀速率的影响29-30
3.2.2 SO_4~(2-)浓度对碳钢腐蚀速率的影响30-31
3.2.3 NH_4~+-N 浓度对碳钢腐蚀速率的影响31-32
3.2.4 钙硬度浓度对碳钢腐蚀速率的影响32-33
3.2.5 总碱度浓度对挂片腐蚀速率的影响33-34 3.3 正交试验34-35 3.4 TDS 和 SS 对碳钢腐蚀速率的影响35-36 3.5 溶解氧和流速36-37 3.6 有机物对碳钢腐蚀速率的影响37-38 3.7 挂片腐蚀表征38-42
3.7.1 碳钢腐蚀表面形态表征38-39
3.7.2 腐蚀产物形貌表征39-42 3.8 主要腐蚀性离子对碳钢腐蚀的极化曲线分析42-43 3.9 本章小结43-45第4章 二沉池出水中微生物对腐蚀的影响45-57 4.1 引言45 4.2 极化曲线分析45-51
4.2.1 碳钢极化曲线分析45-46
4.2.2 不锈钢极化曲线分析46-47
4.2.3 黄铜极化曲线分析47-48
4.2.4 综合分析48-51 4.3 交流阻抗谱分析51-55
4.3.1 碳钢交流阻抗谱分析51-52
4.3.2 不锈钢交流阻抗谱分析52-54
4.3.3 黄铜交流阻抗谱分析54-55 4.4 本章小结55-57第5章 二沉池出水用作循环水的动态模拟实验57-65 5.1 引言57 5.2 极限浓缩倍率的确定57-58 5.3 浓缩倍率对节水减排率的影响58-60 5.4 水质变化情况60-64
5.4.1 Cl-和 SO_4~(2-)浓度变化规律60-61
5.4.2 总碱度和钙硬度变化规律61-62
5.4.3 COD 和 NH_4~+浓度变化规律62
5.4.4 pH 变化规律62-63
5.4.5 系统中细菌个数变化规律63-64 5.5 本章小结64-65结论65-67参考文献67-73攻读硕士学位期间发表的论文73-75致谢75
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百分之二该如何解决
水质怎么样？出水达标不？溶氧高就减少曝气呗，具体情况还得具体分析
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