[发明专利]一种足尺污水模拟系统加速腐蚀试验方法及装置

权利要求书

1.一种足尺污水模拟系统加速腐蚀试验装置，其特征在于，包括：

腐蚀舱、U型密封组件、循环污水组件以及气体收集组件；

所述腐蚀舱内嵌于所述U型密封组件中；

所述循环污水组件包括塑料软管，所述塑料软管贯穿U型密封组件与腐蚀舱相连通，用于输送污水；

所述循环污水组件还包括：一号污水井、二号污水井以及泥浆泵；所述一号污水井、二号污水井分别位于所述腐蚀舱的两端；所述泥浆泵设置于所述一号污水井端，连接所述塑料软管，将所述污水从所述一号污水井中抽取输送至腐蚀舱，再从所述腐蚀舱流至二号污水井；

所述气体收集组件固定于所述U型密封组件的两端；

所述腐蚀舱为圆形钢筋混凝土管件；

所述U型密封组件包括：透明挡板、密封胶圈、U型反力架组、紧固螺栓；

所述透明挡板通过所述密封胶圈固定于所述腐蚀舱的两端，通过紧固螺栓将所述透明挡板固定在所述U型反力架组上，纵向固定所述腐蚀舱；

所述气体收集组件，包括：进气口、出气口、输气管、橡胶软管以及反应容器；所述进气口与所述出气口通过所述输气管连接，贯穿所述腐蚀舱；所述进气口设置在所述二号污水井一端，位于所述U型反力架侧板的中空位置的底部；所述出气口设置在所述一号污水井一端，位于所述U型反力架侧板的中空位置的顶部，通过所述橡胶软管与所述反应容器连接；所述进气口处配有阀门，所述阀门预留在所述透明挡板上；

所述U型反力架组包括：U型反力架侧板、U型反力架底板以及弧形支座；

所述U型反力架侧板为中空的长方体侧板，所述U型反力架底板位于所述腐蚀舱以及所述透明挡板的下方；所述弧形支座位于所述U型反力架底板上方，所述腐蚀舱的两侧，横向固定所述腐蚀舱。

2.根据权利要求1所述的足尺污水模拟系统加速腐蚀试验装置，其特征在于，所述U型反力架侧板配有14个螺纹孔，所述紧固螺栓穿过螺纹孔与所述透明挡板接触，通过拧动所述紧固螺栓，为所述透明挡板施加水平压力，压缩所述密封胶圈，对所述腐蚀舱进行密封。

3.根据权利要求1所述的足尺污水模拟系统加速腐蚀试验装置，其特征在于，在每次打开舱门前启用气体收集组件，由进气口不断通入压缩空气，将腐蚀舱内有毒气体排挤到气体反应容器中。

4.根据权利要求3所述的足尺污水模拟系统加速腐蚀试验装置，其特征在于，所述反应容器中的乙酸锌溶液用于中和排除的有毒气体。

5.一种足尺污水模拟系统加速腐蚀试验方法，所述方法适用于如权利要求1-4任意一项所述的足尺污水模拟系统加速腐蚀试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对腐蚀舱内的120度区域的混凝土内弧面喷淋5％稀硫酸，将表面pH降至4，调整为微生物诱导混凝土腐蚀第三阶段启动的适宜条件；

S2：在酸化后的表面通入活性污泥，组建足尺污水模拟系统试验装置；将酸化的区域调整为管道冠部，泵入污水，直至污水液面接触到酸化区域；

S3：通过定期更换污水、通入空气，为微生物提供生产要素；依据腐蚀效果适度通入Na₂S溶液，提高硫化氢气体浓度；

所述第三阶段中，当混凝土表面PH值小于4时，嗜酸性硫氧化菌在混凝土表面和孔隙中大量繁殖，H₂S、单质硫和硫代硫酸盐物质被代谢为硫酸，pH进一步降低，直到pH降为0.5～1.0，微生物系统出现自我抑制。