回收废水是一种非常有效解决的缓解水资源短缺的方法，尽管回收的废水已经达到相应的使用标准，但是在水的运输过程中，一般回收配水系统过程都是使用铸铁管进行水的运输，铸铁管中会积累一定量的铁锈并生产了铸铁腐蚀结，这会影响到水的传输速度，并分解出有毒的重金属，从而影响回收废水的水质质量，从而对人的生产生活也造成一定的危害，本论文主要研究了回收废水中细菌菌落是如何影响铸铁管腐蚀结节形成的影响，使用微电极分析技术分析腐蚀结节不同层中的PH、溶氧含量等数据进行分析，并提出了铸铁管中腐蚀结形成的可能机理。


使用了溶氧微电极OX-100，PH电极以及氧化还原电位电极测试了再生水中铸铁腐蚀结块中腐蚀沉积物中的溶解氧、PH、还原电位等相关数据，通过分析相应的溶解氧含量、PH、还原电位等相关数据变化情况，提出了细菌菌落对于铸铁腐蚀结节的形成的相关影响机理。


再生水中能够形成一层薄的铸铁腐蚀结，这些铸铁腐蚀结上层的主要成分是α-FeOOH，γ-FeOOH和碳酸钙，腐蚀壳层中磁铁矿的含量更多，并且能看到由细菌呼吸作用产生很多小孔，腐蚀结通常包含三层，分别是光滑的顶层，坚固的中间层和腐蚀层。腐蚀结中细菌菌落的组成分布是变形菌门（56.7%），拟杆菌门（10.0%），硝化螺菌属（6.9%）以及B-变形菌、鞘脂杆菌、A-变形菌、γ-变形菌、梭状芽胞杆菌。含有消毒剂的再生水中腐蚀层中不同层间呈现不同的特点是因为其中的氧气的传输受到了阻碍，其具体机理可能是因为细菌菌落能够调节PH和氧化还原电位，这能够促使形成腐蚀壳层和腐蚀核心层，其中的IRB细菌和趋磁细菌促使Fe3O4和除绿绣的形成，从而促使铸铁腐蚀结块的形成。

图1、（a）再生废水(b)消毒的再生废水中铸铁腐蚀结节中、腐蚀结顶层、腐蚀结中间壳层、腐蚀结多孔岩芯层中纤铁矿（L）、针铁矿(G)、碳酸钙(C)、氢氧化铁(F)、磁铁矿(M)、赤铁矿(H)、铜绿(GR)等无机化合物的分布情况。从图中可以看出两种不同水质环境下的腐蚀结节层中各种无机矿化合物的成分基本都一样，只是各种无机矿化物的具体成分含量有区别。

图2、再生水中铸铁腐蚀结节层的形貌图，图a左边指的是铁腐蚀层的湿样品，右边是其经过干燥后的样品。图B指的是其薄腐蚀层，图c指的是铸铁腐蚀结形貌图。图d指的是铸铁腐蚀结垂直切面部分。

图3.测试了铸铁腐蚀结块中不同层间的溶解氧、PH、氧化还原电位等数据。通过剖面图可以看出，腐蚀结不同层中的溶解氧、还原电位、PH的含量不尽相同，其中铸铁腐蚀结中溶解氧的含量随着深度改变从7.2-0mg/L之间变化，而腐蚀层中的溶解氧的含量随着深度改变从7.2-0.45mg/L之间变化。铸铁腐蚀结中的还原电位从404至—174mv，腐蚀层中的还原电位从404至298mv之间变化。腐蚀结壳层中的PH变化范围为8.03-8.44之间。腐蚀层的中间层部分的PH变化范围为8.03-8.23之间，而腐蚀结底层中的PH变化为6.40-7.44。


四、总结


本论文研究了再生水中细菌菌落对于铸铁管腐蚀规律的影响，研究发现腐蚀结节易于在原始的再生水中生产，而在进行了消毒的再生水中会形成薄的腐蚀结节。本文很好的应用了微电极技术测试了腐蚀结节层中各层中的溶解氧、PH、还原电位等相关数据，根据获得的这些原始数据，研究者提出了再生水中细菌菌落对于铸铁管腐蚀的影响以及铸铁腐蚀结节形成的可能机理，可以看出正是应用微电极技术对样品进行了原位测量，从而为研究者提供了有价值的数据，该项技术为研究者提出相应的机理理论提供了强有力的支持。