电场强化SRB生物膜降解硫酸根中pH值变化规律

以外加1.5 V电源的SRB碳毡生物膜为实验对象,在降解硫酸根的过程中通过改变外加电阻、温度、初始pH值、碳硫比测定pH值来探索pH值随时间的变化规律。结果表明：电场强化SRB碳毡生物膜促使pH值提升更快;连接电阻R≥500Ω时,随着连接电阻的增加,pH值提升逐渐缓慢;温度为35℃时,pH值提升最快;随着碳硫比增加至3∶1和4∶1时,pH值会有先升高后下降的现象;初始pH值在4~8时,pH值均得到提升;当pH值为8时,第3天出现下降的趋势。了解pH值的变化规律能为SRB去除重金属废水提供数据支持。

电场强化SRB生物膜降解硫酸根条件优化

对硫酸盐还原菌生物膜进行电场强化条件研究,结果表明最优条件为:连接电阻500Ω、温度35℃、pH为7、碳硫比为2.当连接电阻大于500Ω时,随着连接电阻的增大硫酸根去除速率降低;当温度偏离35℃或pH偏离7时,硫酸根去除速率逐渐降低;当硫酸根一定时,随着碳源增加,硫酸根去除率增加;碳硫比增加至4时,硫酸根去除率不再增加.电场强化与非电场强化硫酸盐还原菌生物膜降解硫酸根的研究表明,电场强化要比非电场强化硫酸盐还原菌生物膜降解硫酸根速率快,去除率提高约10%.

不同阴极极化条件对L245的SRB腐蚀行为影响

目的通过模拟试验研究SRB环境中不同极化电位下L245管线钢微生物腐蚀(MIC)行为差异,探索极化电位对MIC过程的影响规律和微观机理。方法采用静态浸泡法研究了施加4种不同极化电位条件下的L245电极试样在SRB环境中浸泡腐蚀7 d过程。利用细菌计数法分析微生物膜中固着细菌数量随极化电位的变化情况,通过开路电位测量、电化学交流阻抗(EIS)技术,分析微生物膜随电位的变化情况。利用扫描电镜(SEM&EDS)和聚焦离子束扫描电镜(FIB–SEM&EDS)分析膜表面和纵截面结构变化和元素成分分布。利用激光共聚焦显微镜(CLSM)对膜下点蚀坑随电位变化情况进行了统计分析。结果弱阴极极化条件下,–0.75 V(vs.SCE)和–0.875 V(vs.SCE)明显促进了SRB的代谢活动,SRB细菌个体在材料表面的吸附和生长得到促进,膜中固着SRB数量大幅增加,细菌个体外围被硫化物和有机物覆盖,膜下点蚀程度随电位负移而加剧。–0.875 V(vs.SCE)条件下表现相对更明显。随着电位负移,膜厚逐渐增大,S、P等代谢活动元素含量随之增高。强阴极极化条件下,–1.05 V(vs.SCE)使SRB代谢活性得到抑制,固着细菌数目明显减少,点蚀现象基本消失。结论弱阴极极化作用有助于增加SRB腐蚀的倾向,强极化电位则抑制了细菌的代谢活性,减缓了点蚀。揭示了阴极极化电位通过影响膜中SRB代谢活性和数量促使点蚀程度加剧的机理。SRB代谢活性的增强和膜下点蚀的发生是SRB从金属表面直接获取电子而导致的结果。

CO_(2)饱和介质中碳源对管线钢SRB腐蚀行为的影响

为探究碳源对油田环境下管线钢微生物腐蚀的机理,研究了不同浓度有机碳源在模拟CO_(2)饱和油田产出水中SRB细胞的存活情况及其对管线钢腐蚀行为的影响。结果显示,细胞数量随着碳源减少(carbon source reduction,CSR)而减少,但与100%CSR(极端碳饥饿)相比,80%CSR(中度碳饥饿)下存活的浮游细胞更多。即使在碳源饥饿后,细胞生存所需的能量可以通过胞外Fe氧化和胞内硫酸盐还原来提供。在局部腐蚀过程中形成氧化亚铁膜和FeS/MnS团聚体。失重和动电位极化曲线测试结果表明,与乳酸和柠檬酸盐同时存在的培养基相比,在80%CSR范围内培养时,钢的腐蚀更严重。在培养期末,观察到严重的钢溶解现象,这是由SRB主导的MIC(微生物腐蚀)和CO_(2)腐蚀造成的。

硫酸盐还原菌生物膜下铜镍锡合金的腐蚀行为

用开路电位法、极化曲线法和电化学阻抗技术研究硫酸盐还原菌(SRB)对铜镍锡合金腐蚀行为的影响。用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)观察铜镍锡合金的腐蚀形貌。结果表明,SRB的存在使电极开路电位从-275mV负移至-750mV,较无菌环境中开路电位(-100mV)下降了650mV,合金腐蚀加速。扫描电镜观察结果表明,合金表面生成不均匀的生物膜,主要发生点蚀和缝隙腐蚀。能谱分析显示腐蚀产物主要是铜和镍的硫化物,生物膜下铜镍锡合金发生脱镍和脱锡腐蚀。