CN104911612A - 一种生物曝气除锈方法 - Google Patents

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雷春生
张帆
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Changzhou University
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Abstract

本发明涉及一种生物曝气除锈方法，属于防锈材料领域。本发明通过利用在空气氧化和水的作用，在酸性条件下加速铁锈的生成，同时经过曝气表面的铁锈脱落，pH值上升，之后为了避免脱落铁锈的钢管继续被氧化再采用一种培养生物膜的方法，使其钢铁表面形成一种致密的生物膜与空气和水隔绝保护内部钢铁；另外再采用太阳光曝晒使得表面致密的生物膜层层脱落，在清水冲洗作用下得到新的钢管。本发明操作简单、成本比较低、对环境没有二次污染，经过实例证明，除锈率高达99.8％以上。

Description

一种生物曝气除锈方法
技术领域
本发明涉及一种生物曝气除锈方法，属于防锈材料领域。
背景技术
日常生活中，铁锈一般是指氧化铁，又名三氧化二铁、红粉、铁红等，溶于盐酸，为红棕色粉末；三氧化二铁是铁锈的主要成分，铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应，铁金属便会生锈，一般情况下用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料，另外氧化铁最大的应用是作为颜料来使用。
随着社会经济的快速发展，城市变化日新月异，各种建筑行业可以说是现代行业中的“佼佼者”，因而钢材则被得到了广泛的实用，尤其是建筑行业中。但是在钢材的运输与储藏的过程中是不可以避免得遇到一些油污、泥土等，使得钢材生锈；然而铁锈疏松多孔,可让水分和空气中的氧气通过,不断向里渗透,继续与铁反应,直至被完全锈蚀,因而使内层的铁继续被腐蚀,出现层层脱落现象，对此有效地把钢材上面的铁锈去除，对于现代工业的发展起着极其重要的作用。
现代技术目前除锈的方法有两种：分别为物理除锈法和化工除锈法。其中物理除锈法还包括手工除锈、火焰除锈、滚筒除锈等。
手工除锈是最原始的除锈方法，使用砂布、砂纸、刮刀、钢丝刷、锤凿等工具，以手工敲铲、打磨、刮除和扫刷的方法去除锈垢、氧化皮及杂质污物，手工除锈劳动强度大，工作效率低，劳动保护差，清理后的金属表面一般还残存着锈迹，质量不稳定；另外火焰除锈适用于有一定厚度的钢铁结构及铸件表面的除锈，其原理是利用金属与氧化皮的热膨胀系数的不同，经过加热处理，氧化皮会破裂脱落而铁锈则由于加热时的脱水作用，使锈层破裂而松散，该方法会因受热会引起底材变形，生产效率低，耗费能源多，故不能使用；滚筒除锈就是把金属工件及不具有异形角和外螺纹的生铁铸件等，放在慢速旋转的六角形或圆形的滚筒内，由于滚筒的转动，借助于摩擦和滚动的冲击作用除去铁锈及氧化皮等污物，待清理的工件装人滚筒的数量应少于滚筒容积的2/3，同时滚筒内将装人带棱角的铁砂、铁屑、金刚砂等，有的还加人化学药品如亚钠、纯碱、皂粉、水等，可同时达到除锈除油的目的，其转速一般不大于40r/min，如转速太快会破坏T件的表面,该方法操作起来比较麻烦，而且成本比较高；化学除锈法则是利用酸溶液和铁的氧化物发生化学反应，将表面锈层溶解、剥离以达到除锈目的，但对钢铁有微量溶解损失和出现氢脆现象，而且化学药剂可能对环境造成二次污染。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前各种常用的除锈方法在使用过程中除锈率低、操作比较复杂、成本比较高、对环境会造成二次污染问题，提供了一种生物曝气除锈方法，通过利用在空气氧化和水的作用，在酸性条件下加速铁锈的生成，同时经过曝气表面的铁锈脱落，pH值上升，再采用一种培养生物膜的方法使其钢铁表面形成一种致密的生物膜并在太阳光曝晒使得其层层脱落，从而得到新的钢管，该方法除锈锈比较彻底、成本比较低且对环境没有二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为5.5～6.5，启动穿孔管曝气15～30min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；
(2)在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；
(3)当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置3～5天；
(4)待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；
(5)用清水冲洗钢管即可。
利用在空气氧化和水的作用，在酸性条件下加速铁锈的生成，同时经过曝气表面的铁锈脱落，pH值上升，之后为了避免脱落铁锈的钢管继续被氧化再采用一种培养生物膜的方法，使其钢铁表面形成一种致密的生物膜与空气和水隔绝保护内部钢铁；另外再采用太阳光曝晒使得表面致密的生物膜层层脱落，在清水冲洗作用下得到新的钢管。
本发明的有益效果是：
(1)去锈比较彻底，大大提高了钢铁除锈率；
(2)工作效率比较高，除锈的成本比较低；
(3)操作简单方便，对环境友好、不会造成环境二次污染。
具体实施方式
首先把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为5.5～6.5，启动穿孔管曝气15～30min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；然后在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置3～5天；待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；用清水冲洗钢管即可。
实例1
首先把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为5.5，启动穿孔管曝气15min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；然后在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置3天；待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；最后用清水冲洗钢管即可。
本实例在使用中对环境没有任何二次污染，除锈比较彻底，除锈率高达99.8％。
实例2
首先把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为6.0，启动穿孔管曝气20min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；然后在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置4天；待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；最后用清水冲洗钢管即可。
本实例在使用中对环境没有任何二次污染，除锈比较彻底，除锈率高达99.9％。
实例3
首先把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为6.5，启动穿孔管曝气30min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；然后在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置5天；待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；最后用清水冲洗钢管即可。
本实例在使用中对环境没有任何二次污染，除锈比较彻底，除锈率高达99.99％。

Claims (1)

1.一种生物曝气除锈方法，其特征在于：
(1)把需待去除铁锈钢管放置于清水池中，调节pH值为5.5～6.5，启动穿孔管曝气15～30min，待清水pH值到中性情况下引入生活污水；
(2)在其中加入污泥浓度为3000mg/L的活性污泥，同时曝气，使水中溶解氧达到2.0mg/L以上；
(3)当污水中溶解氧达到3.0mg/L时停止曝气，同时加入少量甲醛溶液，静置3～5天；
(4)待钢管表面生成一种致密的生物膜之后取出，在太阳光下暴晒使其表面生物膜老化、脱落；
(5)用清水冲洗钢管即可。
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