腐蚀铁管和塑料管中锰的微生物氧化沉积行为差异及机理解析

给水管网中Mn(II)的氧化沉积是锰致“黄水”发生的关键过程，然而，不同管道对Mn(II)氧化及MnOx累积的影响仍不清楚。利用腐蚀较严重的铁管（DN100）和新PVC管（DN100）分别搭建管道模拟系统，通过连续300天的运行实验研究发现，在无氯条件下，运行20天后PVC管内壁可逐渐附着生物膜并发生Mn(II)的氧化，50天后，进入管道的Mn(II)在48小时内可完全氧化、沉积下来；但在铁管内，超过50%的Mn(II)并未被氧化。两种管道中，PVC管中溶解氧（DO）始终高于8.0 mg/L，而铁管中DO则在运行中逐渐下降至6.5 mg/L。生物膜分析表明，铁管中Mn(II)氧化菌的丰度显著低于PVC管，铁管中Mn(II)浓度降低主要是因为铁腐蚀产物对Mn(II)的吸附，而非微生物氧化。将铁管进行曝气提高DO至8.0 mg/L时，Mn(II)也可被完全氧化，进一步证实DO是影响腐蚀铁管Mn(II)氧化沉积的重要因素。研究成果可为管网锰致“黄水”控制提供新的理论认识和解决思路。