工業循環磁化水處理技術的簡單研究

楊杰 王淞 髙得力 閆周

【摘 要】本文設計一種循環工作環水處理裝置。主要針對長時間，大流量連續工作的智能監控調節的復合場循環水處理器。通過對磁場方向的調整和水流通過方式的改變，達到優化工業循環水處理的目的。

【關鍵詞】循環工作環水處理；復合場

在現有水處理技術中，應用高頻電磁場或高壓靜電場技術，在解決工業用水和各種循環用水的防垢、防銹、殺菌、火藻等方面的效果，己得到認可及逐步推廣應用，二者均能達到各自不同程度的效果，但效果不盡人滿意：現有的設備結構造成場強分布不均勻與場強能量利用率低（不充分），其效果大打折扣，推廣應用受到了限制。如能將二者結合力改變電極的安置，對水質的處理效果會更好。

對現有技術的不足，本文提出了一種能在監測水流量后改變處理器水流方式和強度的水處理器，即智能控制復雜的現場水處理器。

一、現有技術分析

1.靜電場水處理器

高壓靜電水處理具有防垢、除垢、殺菌殺藻、防腐等功能。對藥品進行化學處理后的用戶設備的腐蝕、結垢和排放不會造成二次污染。它是一種非常有效的非化學藥物水處理方法，特別是在循環水系統中。這種處理方法通常采用陽極棒，有些水將不能得到有效的處理，這將影響處理效果。同時，陽極棒將直接插入到輸水管道中，受到高壓或大流量的影響，不僅會影響管道的使用壽命。此外，在螺桿接頭處容易引起插入電極桿的松動，導致進口水的破裂或陽極棒的斷裂，影響了安全運行。因此，對于高速、大面積的水處理，很難保證理想的處理效果。另一個缺點是，由于需要在每個陽極棒之間保持一定的距離，管道的安裝需要很長的直線段，或者需要多個彎頭，這在實踐中有時難以滿足，這將導致安裝距離不足，他需要進行輸水管道改造。直接插入到水管和陽極棒，損壞后應關閉維修，影響用戶的正常操作的系統。因此在現有技術結構基礎上，對電場結構加以改進。

2.離子靜電場水處理器

眾所周知，在循環水系統，特別是管道中，運行一段時間后，管壁會產生規模，如果不處理，天數的積累將嚴重影響整個系統的正常運行。傳統的處理方法是化學處理，即把化學藥品放入系統，用化學方法處理水垢。其處理成本高，操作和控制復雜，不安全，易造成環境污染。目前，較好的方法是采用高壓靜電處理，但在現有技術中，產生的高壓電場不穩定、不安全，水處理效果也不穩定。

因此，在本設計方案中，采用汝提鐵硼磁體產生強磁場代替高壓靜電場。

二、循環工作環水處理

磁場、電場及其復合場對水體的影響是復雜的。它不僅具有防垢除垢的作用，而且具有防銹、緩蝕、殺菌、除藻等功能。

關于磁場防垢的機理目前有兩種顯論：一是磁致防垢現象的發現者弗米侖、愛盤羅公司的工程師安德烈昂森、美國的麥克林博士等主張的溶質離子價健變化說，認為水中的溶質離子流經磁場后，其價電子或離子鍵會因能級改變、電子激發等原因而發生變化，進而影響析出結晶的特性。其次，水分子極化理論被業界普遍接受。認為強磁場處理過的水分子可以改變電子云的分布，引起分子內鍵角和分子間氫鍵的變化。最初由十多個水分子合成的大分子基團被分成56個小分子基團和一個水分子。積極的和消極的離子在水中溶解（規模）是單個水分子包圍，使水、鈣、鎂和其他擴展的針狀晶體變化粒狀晶體，相互粘連和積累特征受到了打擊。同時，由于水分子偶極距離的增大，水分子偶極子與鹽離子之間的引力增大，加熱爐壁和管壁上的舊鱗片會逐漸松散裂開，并自行脫落。

水分子是極性分子。當水分子通過磁場和電場時，單分子和分子群的極化狀態將不可避免地發生不同程度的變化。檢測表明，經強磁場處理的水分子會呈現“磁致偏轉”，其H-O-H鍵角暫時由105度減少到103度，原來由13個分子締合而成的大分子團水變成了只有6個分子的小分子團水和單個水分子，這種“活化水”的浸潤能力、溶解能力都會大大增加，能使顆粒狀水垢轉化為絮狀水渣。

但無論是哪種防垢方案，都可說是一種“場效應”。而場也是一種能量的體現。因此也要遵循能量的守恒。因此，在磁場和弱靜電場復合水處理裝置中，水分子和溶解在其中的結垢離子將受到洛倫茲力、庫侖力、重力和水動力的影響。其防垢除垢效果是磁場、電場和重力場的協同作用，將磁場與弱靜電場復合。組合式水處理裝置簡稱“復合式現場水處理裝置”，是一種科學簡化、合理的概念。

同時，通過對水流速的監控，調節微電場的強度使電場對水流的處理最優，對于磁場則采用由汝鐵硼高強磁體組成的恒定磁場。同時在設備上加裝信號發生裝置，用以監控設備情況。

在磁場處理后，加裝弱電場處理。同時電廠的強度可以隨著水流的大小改變。在設備內部加裝運算儲存裝置。

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