影响磁化处理效果的因素分析及优化建议

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：成垢物质的阴离子与阳离子受磁场的影响是不一样的，在CaCO3体系中，磁处理的影响主要是对成垢物质的阴离子起作用。pH对CaCO3体系影响明显，这与的平衡体系有关，因为CO2的溶解与脱气均能影响平衡反应和pH，磁处理促进了CO2向的转变，增大了的浓度，使CaCO3达到饱和，在溶液中产生沉淀。

1.磁场方向的影响

磁处理器的形式多种多样，根据磁场方向与流体流动方向间的关系可分为正交式和平行式两种，目前应用效果好的磁处理设备多为正交式。

磁处理作用时间与次数是影响防垢与除垢的重要因素之一，通常水在磁场中停留的时间越长，磁作用的效应越明显，即在磁场循环作用下的水阻垢效果较好。

2.磁处理与流速的关系

磁处理的作用时间与水的流速是紧密相关的，磁处理存在着最佳流速。磁场强度与水的流速的乘积有一恒定的最佳值，当磁处理器磁场强时，最佳流速小，反之亦然。一般在磁场强度6000～8000Gs时，最佳流速为1.5～3.0m/s，目前磁处理器选择的流速为2m/s左右。

3.溶液中离子的影响

溶液中的离子种类不同磁处理的效果也不一样，通过比较磁场对与的作用效果表明，磁场可以影响碳酸钙的结晶过程，但对硫酸钙的结晶过程影响较小，只有强磁场下，对含的溶液才有作用。

成垢物质的阴离子与阳离子受磁场的影响是不一样的，在CaCO₃体系中，磁处理的影响主要是对成垢物质的阴离子起作用。但Ca²⁺的浓度对磁处理的效果也有影响，一般情况下是阻垢效果随着Ca²⁺浓度、硬度和碱度增加而降低。

磁场作用下金属的腐蚀方面，研究较多的阳离子是Fe²⁺或Fe³⁺，经过磁场处理促进了铁的腐蚀，而且可以使生锈铁管上的红锈（Fe₂O₃）逐步转变为黑锈（Fe₃O₄）。通常水溶液中都含有痕量的铁。

4.溶液pH的影响

磁处理的效果与pH是紧密相关的，当pH＞8.5时，电磁场对CaCO₃防垢率有下降趋势，pH在8附近为宜，pH过低或过高，磁处理效果均不理想。

pH对CaCO₃体系影响明显，这与的平衡体系有关，因为CO₂的溶解与脱气均能影响平衡反应和pH，磁处理促进了CO₂向的转变，增大了的浓度，使CaCO₃达到饱和，在溶液中产生沉淀。

5.水样的“磁记忆”现象

在磁场作用下，水溶液的许多性质会发生改变，例如，水分子集聚程度、水分子的活化、化学键角度的改变、UV和荧光光谱的改变，自由基的生成、水合离子半径的减少、势能ξ电位的改变、金属离子表面积的减少和水合作用能力的增加、气体在水溶液中的溶解等，这些性质的改变在磁场作用消除后，仍能持续一段时间，人们将这种现象称为水的“磁记忆”现象，根据磁场处理条件的不同，磁记忆的时间可从几小时到几天不等。

磁处理除了具有除垢、防垢、杀菌、灭藻功能外，还可使暴露水中的金属长时间不发生腐蚀。经磁化处理的水，渗透压升高，对微生物的生长繁殖具有一定的抑制作用。磁处理水的杀菌率随pH、水温和作用时间的增大而提高，当pH从6.5上升到9.0，杀菌率从87.5%提高到98.2%；水温从20℃上升到45℃，杀菌率从91.2%提高到97.2%；磁作用时间从1.0h增加到8.0h时，杀菌率从88.6%提高到97%。

特别指出，应用磁化处理水时，应注意以下两点：第一，磁化处理只能起缓垢作用，不能代替冷却水处理的全部内容，因此，在应用磁化处理的同时，必须考虑如何解决其他处理问题。第二，磁化处理能否起缓垢作用，不能在使用前做出准确预测，需要通过实验确定其有效范围和合适的工艺条件。

影响磁化处理效果的因素分析及优化建议

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