磁场水处理技术中微观电磁感应行为分析_迟金宝

磁场水处理技术中微观电磁感应行为分析＊迟金宝1邢奕1苍大强1宋存义1张雪峰2(1.北京科技大学环境工程系,北京100083;2.内蒙古科技大学理学院,内蒙古包头014010)摘要:运用电磁学基础知识,引用分子电流模型,通过数学推导,分析得出水系统中微观粒子因受到电磁感应影响,可引发电子云分布改变。同时论证说明各磁场因素对该过程的影响,并通过试验进行了验证。分析表明:在磁场水处理技术中,微观电磁感应现象更具有普遍意义,进一步揭示磁场水处理技术的磁场作用机理,为磁场水处理装置的设计与应用提供了依据。关键词:磁化水处理;磁量;分子电流;量子论;碳酸钙ANALYSISONMICRO-BEHAVIOROFELECTROMAGNETICINDUCTIONINTHETECHNOLOGYOFMAGNETICWATERTREATMENTChiJinbao1XingYi1CangDaqiang1SongCunyi1ZhangXuefeng2(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering,BeijingUniversityofScienceandTechnology,Beijing100083,China;2.SchoolofMathematicsandPhysics,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,China)Abstract:Ananalysiswascarriedoutonthebasisofelectromagnetism,usingmolecularcurrentmodel,andbymathematicdeduction.Theresultsindicatedthatthemicroscopicparticlesinwatercanbeinfluencedbyelectromagneticinduction,whichmayleadtothechangeinthedistributionofelectroncloud.Simultaneously,theeffectsofeachmagneticfactoronmagnetictreatmentprocessweredemonstratedandprovedthroughexperiments.Theanalysisindicatedthatinthefieldwatertreatmenttechnology,themicrophenomenonofelectromagneticinductionismoreuniversalandsignificantinfurtherrevealingthemechanismofmagneticinfluence,whichprovidesabasisforthedesignandapplicationofmagneticwatertreatmentdevice.Keywords:magneticwatertreatment;magneticdose;molecularcurrent;quantumtheory;calciumcarbonate＊内蒙古包头重大科技攻关项目(2007Z1009)。0引言磁场水处理技术作为一种物理方法,具有应用方便、投资少、运行费用低、无毒无二次污染等优点,此外该技术还集防垢与除垢、防腐、杀菌、水质净化等[1-7]多功能于一体,是一种理想的水处理技术。但是自问世以来,该技术就一直存在着有效与无效的争论,众说纷纭,尚无定论。迄今为止,还没有形成严格的理论模型。目前大量研究表明,将水系统一次或多次流经磁场后,磁场可以在某种程度上改变水系统的部分物理化学性质,从而影响水系统中的物理作用与化学反应。在机理分析中,以往的机理解释始终局限于磁场的磁化与极化作用,并认为是洛仑兹力的作用使水的微观结构发生了变化[8],导致水与离子之间的水合作用改变[1-2],或产生界面效应[6],或使得双电层发生变形[1]等,最终产生了不同的试验效果。运用磁化理论与洛仑兹力虽然可以解释众多试验现象,但是仍然存在着很多无法解释的重要现象,例如,无法解释磁场水处理研究过程中存在着的最佳处理流速现象[1];磁化与洛仑兹力的作用只是存在于水系统经过磁场的瞬间过程,也没办法解释磁场处理的“记忆性”现象[2]等问题。因此,仅依靠磁化与极化理论还不足以揭示该技术的磁场作用机理,尚需要注入新理论加以完善。1模型与推理1.1磁量的启发Gluschemko等人[9]首先提出用了“磁量(M)”(magneticdose)这个参数衡量磁场水处理装置的设计与应用,并将磁量定义为:M=Bvt,其中:B为磁场感20环境工程2009年8月第27卷第4期DOI:10.1