磁化“防垢除垢”的原理
水垢的形成是一个复杂的结晶过程,水中致垢的主要物质是由钙和镁结晶形成的碳酸盐与硫酸盐,这些物质的溶解度预先具有负的温度系数,即随温度的升高,其溶解度降低,附着在容器表面,逐渐长大成为附着力很强的晶体硬垢。
常态下的水是由数十个分子缔结在一起的聚合体,彼此之间靠氢键联合,形成众多分子聚集在一起的分子团。当水以一定的流速垂直通过强磁场后,再洛伦磁力作
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磁化“防垢除垢”的原理
水垢的形成是一个复杂的结晶过程,水中致垢的主要物质是由钙和镁结晶形成的碳酸盐与硫酸盐,这些物质的溶解度预先具有负的温度系数,即随温度的升高,其溶解度降低,附着在容器表面,逐渐长大成为附着力很强的晶体硬垢。
常态下的水是由数十个分子缔结在一起的聚合体,彼此之间靠氢键联合,形成众多分子聚集在一起的分子团。当水以一定的流速垂直通过强磁场后,再洛伦磁力作用下,大分子团的水被强磁场切割成双分子水或单分子水,水分子发生形变并获得一定的能量,其氢键角从105度减少到103度左右,微观****的水分子产生了一系列物理和化学变化,使水的电导率、溶解度、溶氧度、渗透压、聚合度以及对各种离子的水和作用都有改变。这些物理与化学的变化,有效地提高了水的活性,特别是溶解能力大大增强。因此,结垢的盐类溶于水中,阻止了钙镁结晶物质在容器壁上结晶沉淀。同时,经过磁化的水中,钙、镁等离子结晶体也有改变,磁场促使水中带电粒子运动发生变化,黏附力被破坏,结晶体成为细小的颗粒,呈松散的米流体沉淀物,可以通过排污排出。
祁利明[8]等人研究了用静电离子棒对电厂循环冷却水的效果,结果表明在模拟电厂实际运行工作参数的情况下,试验能达到与电厂相似的阻垢率变化趋势,证明静电离子棒在循环冷却水的阻垢、剥垢方面具有适用性和可行性。且静电离子棒具有设施简单、无药剂污染、运行维护、操作简单易行等优势。 高压静电场对提高水的处理量,改善环境有重要意义,在水处理领域中具有广阔应用前景,但该技术的研究尚不成熟。已有的高压静电场生物效应的研究表明:高压静电场既可以杀菌消毒,在某些适当的情况下也可以促进细胞的分生、提高细胞抗伤害和老的能力、刺激微生物生长,存在处理效果不稳定的特点。
冷却水的磁化法处理是研究和应用**为广泛的物理处理法,但是还有许多问题需要探讨,其作用机理至今尚不****明确,且其处理效果不够稳定。根据有关资料介绍,磁化法处理冷却水,效率有时可接近,而有时几乎无效,在这方面尚缺乏完整的科学资料。 2.4 新型物理处理技术 除了上述几种**常用的方法外,近些年来,人们对上述方法进行了改进并不断开发研究新型物理水处理技术。 2.4.1 高频电磁场 高频电磁场水处理装置是**新一代物理水处理技术产品,是永磁式和高压静电式水处理器的换代产品,设计上克服了前两者的缺点,保留了其优点。高频电磁水处理装置是由电子电路产生的高频电磁振荡在固定的两极间形成一定强度的高频电磁场,水通过高频电磁场时,水分子作为偶极子被不断反复极化而产生扭曲、变形、反转、振动,且与外加电磁场共振使其分子运动加强,从而使原来缔合形成的各种综合链状、团状的大分子解离成单个水分子,**后形成比较稳定的双水分子,增加了水的活性,改变了水分子与其它离子的结合状态,使碳酸盐晶体析出的时间拖后,并以细小的颗粒析出,而不形成坚硬的水垢。同时,大功率脉冲电压和高频电位移电流特性,可以使微生物细胞内的“补酶”丧失代谢功能,细胞的活性受到抑制。脉冲电压破坏了微生物的细胞膜,使细胞内的原生质漏出而。
通过大量的实践表明,虽然磁化水处理器具有很多优点,但是在实际应用中也受到以下一些因素的制约:
(1)取暖系统回水的速度。速度越快,效果越好。但因回水速度有一定的应用范围,提高回水速度受到一定限制。
(2)中心磁场强度。磁场强度越大、阻垢和防腐效果越明显。要想提高磁场强度,需要较复杂的装置,同时需要消耗大量的电能,因此也只能在一定范围内调整。
(3)产生水垢的钙、镁离子比例。通过大量实践证明,一般认为在钙、镁离子比例为7:3时,磁化水处理器的使用效果**好;当钙、镁离子比例为5:5时,效果将减弱30%;而当钙、镁离子比例达到3:7时,几乎没有什么效果。
4 结论
在回水流速和中心磁场强度相对固定的情况下,当使用单位的水质中构成产生水垢的钙、镁离子比例达到或接近7:3时,使用磁化水处理器是比较经济可行的办法。
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