磁化技术在工业水处理中的应用

磁化技术在工业水处理中的应用磁化技术在工业水处理中的应用彭中良彭中良宝钢工程技术集团有限公司宝钢工程技术集团有限公司上海上海201900201900摘要：摘要：以企业处理水垢问题的情况来看，一方面采取机械除垢方法，但是往往对设备造成损坏，尤其对于形状较为复杂的设备来说，存在一定难度；另一方面采用化学清洗剂除垢方法，但是化学物品可能侵蚀设备，造成设备腐蚀问题。当前，磁化技术不断发展与完善，已经在企业水处理中广泛应用，通过在车间水循环的管线出口位置安装强磁力流体调节器，可有效清除水垢，只需用清水将浮泥冲洗干净既可，保持设备的光洁度、避免腐蚀问题。关键词关键词：磁化技术；工业水处理；应用中图分类号：中图分类号：TQ085TQ085文献标识码：文献标识码：A引言引言在工业和家庭用水设备中，水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，由此带来的经济损失和技术问题相当大。例如，2.5mm厚的CaCO3垢会导致传热效率降低95%，而0.5mm的SiO2垢则会导致传热效率降低90%。长期以来，人们对水垢的组成、预防以及水的软化进行了大量的研究，并找到不同的防垢方法，主要有化学和物理方法。化学方法包括碱沉淀法、投加阻垢剂法和离子交换法等。这些方法可以有效防垢阻垢，但存在着不同的问题。11磁化水作用原理磁化水作用原理水分子的极性很强，通过氢键结合为缔合分子，在自然状态下，水以分子簇的形式存在。液态水经过磁化以后，分子之间的氢键弱化并形成活性更强的单体水分子或双水分子，其物理化学性质发生了相应的改变，表面张力下降，与物质或离子的水合能力增强，由此盐分溶解度和离子的运移能力提高，植物对矿质营养的吸收能力提高。目前，应用磁化技术已经在盐碱地生态修复、高矿化度灌溉水应用、污水处理、工业锅炉的磁化除垢等方面得到广泛的应用!3-61现有主要脱盐理论有:1）由于水及水中的离子、分子都是由带电粒子组成，当水流经磁场时，洛伦兹力使分子间的氢键弱化，从而改变溶液中原本水的团簇结构。微观结万方数据构的改变进而影响到粒子之间的作用，阳离子对周围水分子的束缚力增强，自由水分子比例降低，水合作用加强，形成了更大的离子水合团簇结构，发生沉淀的可能性降低。2)经磁化处理后，难溶矿物能加速形成破碎的小晶粒，从而减少附着和成垢能力。3）磁化水能够迅速打破土壤中盐分晶体结构，土壤中盐分溶解度增大，洗脱盐分的速度成倍提高，促进盐分的洗脱和淋溶作用。22磁化水的性质和磁化分离的特点磁化水的性质和磁化分离的特点大量的研究结果表明，经过磁化处理可使水的物化性质(如折射率、电导率、介电常数、表面张力、离子水合作用、粘度以及红外吸光谱等)发生变化；磁化处理对溶解、结晶、聚合作用、湿润性、凝聚作用、，蒸发以及凝固也有影响；磁化处理可使水系统显著活化，并能影响化学反应的动力学过程；磁处理对杀菌、促进植物生长、治疗心血管系统疾病等效果更为明显。实验研究还发现，磁场对水系统的作用具有明显的记忆效应。磁化分离技术的特点是:1)处理废水速度快，能力大，效率高，出水水质稳定。其过滤速度通常为100mh～500m/h，有时可达到1000m/h。处理量是快速过滤法的20倍～40倍，是混凝沉淀法的400倍～700倍。每小时废水处理量可达几十至几百立方米。2)设备简单，建造和运行费用低，操作容易，维修管理方便，占地面积小。3)适宜处理悬浮粒径为微米级的低浓度废水，且水温及气候变化不影响处理效果。4)磁化处理可以减少或者不使用化学药品，消除二次污染。33磁化技术的应用磁化技术的应用3.1磁化技术在除垢防垢方面的应用超强磁化水较原水表面张力、密度、溶解度等均增大，对垢体的溶解、浸透力较原水大3-14倍，更主要是磁化后水密度增大，退磁成原水后密度又变小的机理，是导致除垢效果的关键原因，旧垢在炉、管壁上不免有裂缝和疏孔，当具有较强溶解、渗透垢体能力的磁化水进人垢体与炉、管壁间后，逐渐深化垢底。经过3天后，磁化水逆转为原水密度减小，体积膨胀而离开垢体，新的磁化水又渗人，如此反复最终导致垢体脱落。此外，原水在强大磁力线作用下，水中离子即被磁化。阴阳离子按磁场N·S极方向被推向各自一边，迅速被大量单个水分子吸引、分隔包围成团状结构，则阴、阳离子无法互相接触碰撞，当水温升高时，亦无法因溶积度下降而结合成垢，如硬度350-400mg/l的水，经磁化处理后，可万方数据减少沉积物达92%，因而有防止结垢的作用。3.2在处理钢铁工业废水方面的应用钢铁工业废水具有大量的磁性颗粒，可以通过高梯度磁选除去。20年代六十年代末，由美国马萨诸塞州科学研究所实验室科姆教授研制成功的磁高梯度磁分离设备一套，并申请了高梯度磁分离的核心专利。将铁轭外绕线圈形成磁路，并将线圈内的内腔作为分离空间，大大提高了单位重量磁选机的处理能力。在第二十世纪七十