铁质给水管网腐蚀的特征及对无机含氮化合物转化的影响

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mini8912
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
饮用水在管网输送过程中的二次污染是一个普遍存在的问题,而铁质管网的腐蚀是这一问题发生的主要原因。管网腐蚀不仅可能会导致水质物化指标的恶化,还会促进微生物的繁殖。为了研究腐蚀管垢对于水质和氮循环微生物的影响,调查了厦门地区入户管道腐蚀管垢特征,并在此基础上我们又进行了瓶式试验和AR反应器模拟实验,研究了铁质管网腐蚀对于无机含氮化合物转化和微生物生长的影响。  对厦门3个典型居民小区的给水入户管道的腐蚀管垢进行了形貌特征、晶体结构和化学元素组成的分析。结果表明,腐蚀管垢普遍具有存在明显差别的三层结构:表面层、中间硬壳层和内部孔层。腐蚀管垢的形成不仅受水质条件直接影响,还可能与水力条件、使用时间等因素有关。α-FeOOH和Fe3O4是在腐蚀管垢中普遍存在的晶体。此外,腐蚀管垢中明显存在重金属、碳、氮、有机碳且这些物质主要集中在管垢的表面层,而硫、铁在内部孔层中的含量相对较高。  通过瓶式试验考察了不同无机含氮化合物与Fe2+的反应机理。结果表明:在没有任何添加剂的条件下,硝酸盐与Fe2+的反应速率远远慢于亚硝酸盐,但是通过延长反应时间、提高pH以及添加Cu2+、实际的腐蚀管垢能够加快硝酸盐、亚硝酸盐与Fe2+的反应并能在一定程度上促进氨氮的生成,其中反应还会导致腐蚀管垢中Fe2+的释放。  通过AR反应器模拟铁质管网腐蚀并以Cu2+为例考察管网中可能存在的重金属离子对反应过程的影响。实验结果表明:铸铁的腐蚀伴随着硝态氮转化成亚硝态氮和氨氮,并会促进氨氧化细菌的生长;腐蚀稳定后,氨氧化细菌和硝酸盐还原菌的数量出现明显降低,出水的氨氮和亚硝酸盐也保持在较低水平;在整个实验过程中都没有氨氧化古菌的检出。而Cu2+可能主要是通过抑制微生物的繁殖来影响腐蚀过程以及反应过程中氨氮、亚硝态氮的生成或消耗,且Cu2+对于水质指标、微生物、腐蚀物的形貌都具有明显的影响。  本研究在一定程度上揭示了铁质管网腐蚀对于无机含氮化合物的转化和微生物的影响,表明铁质管网腐蚀不仅能够影响水质理化指标还可能促进硝化作用的发生。研究结果能够从多学科交叉的角度为保障城市给水管网饮用水安全提供理论依据。
其他文献
目前城市污水生物处理存在两大挑战,C/N比低、碳源缺乏导致的生物脱氮效率低;污泥产率较高,产生的大量剩余污泥难以处理处置,亟需进行污泥减量化和资源化。针对以上问题,课题组将
世界各国对水体中有毒有害有机污染物的高度重视,使得有机污染物的水体监测分析技术已获得了很大的发展。但是目前大多数水体监测方法存在着耗时、费力、无法在线、原位测定等
旨在遏制水土流失的退耕还林工程是建国以来规模最大、涉及面最广和群众参与程度最高的生态建设工程。这个工程为参加的农户提供补助,以鼓励将陡坡农田转化为林地或草地。随着
通过逐步法合成了基于季戊四醇和1,6-己二醇的两个系列、三代共6种新型硅碳烷树状大分子.在此基础上又合成了两个系列、三代共13种新型树状液晶大分子.对其结构进行了表征,并
氯代和溴代多环芳烃(Cl/Br-PAHs)是多环芳烃(PAHs)的卤代衍生物。其结构与二恶英相似,具有与二恶英相似的毒性。Cl/Br-PAHs在环境中广泛存在。研究Cl/Br-PAHs的环境污染特征
鸡瘟是由病毒引起的在我国比较常见的一种鸡类传染疾病,鸡瘟的潜伏期一般是四到五天左右,根据在潜伏期的表现症状来看,通常分为急性和慢性两种类型,在春秋两季发病率较高,鸡
本文对基于SWAT2000、USLE模型的流域非点源污染进行了研究。结果表明,(1)模型结构不匹配对模型输出的影响不容忽视,(2)不同子流域划分对水文过程的影响比较小,对泥沙和营养素的
全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)等全氟烷基羧酸类物质(perfluoroalkyl carboxylic acids,PFCAs)具有潜在的持久性、生物累积性和毒性并且在环境中广泛分布,已经引起
A2/O-MBR工艺,因其具有脱氮除磷效率高、出水水质好、占地面积少等优点,在污水资源化方面越来越受到关注,目前已有数座万吨级AE/O-MBR应用于实际污水的处理中。但其仍然存在着工
中国湿地面积约3.84×105km2,居世界第四、亚洲第一,并且湿地类型众多,河流、湖泊、沼泽、滨海等自然湿地及池塘、水库、水田等人工湿地所有类型均有分布。我国湿地分布,东部地区