磁场水处理阻垢机理及其应用研究龚晓明

ResearchonthescaleinhibitionmechanismofwatertreatmentatmagneticfieldsanditsapplicationGongXiaoming，GeHonghua，LiuRui（KeyLaboratoryofShanghaiInstitutesandUniversitiesforElectricPowerCorrosionControlandAppliedElectrochemistry，ShanghaiEngineeringResearchCenterofEnergy-SavinginHeatExchangeSystems，ShanghaiCollegeofElectricPower，Shanghai200090，China），，（，，，200090）［］，。，。，。，。［］；；［］O646［］A［］1005-829X（2010）08-0010-05Abstract：Watertreatmenttechniquesatmagneticfieldshavebeenconcernedwidelyforitsenvironment-friendlyandenergy-savingcharacteristics.However，therehavebeenmanydifferentopinionsonitsscaleinhibitionmecha-nismandeffects.Theresearchanditsapplicationtothetreatmentofmagnetismshowthatitcannotonlyreducescaledeposition，butalsosoftentherigidscalethathasalreadybeenthere.Sincethewaterqualitydiffersinthou-sandsways，itseemstherehavenotbeenanintegratedcognition，yet.Thenewdevelopingoftheresearchonthescaleinhibitionmechanismanditsapplicationtomagneticwatertreatmentaresummarized，andtheprospectofthedevelopmentinthisfieldisproposed.Keywords：magnetismtreatment；watertreatment；scaleinhibition［］（08DZ2201400，08DZ2210800，09DZ0500400），，，，，，，，。。、、〔1〕。、。，，，、，。、ECO－GEM、、、。，。，、，、，，〔2-5〕。30820108IndustrialWaterTreatmentVol.30No.8Aug.，201010——2010－08，30（8）1，〔6〕、〔7〕、〔8〕〔9〕。，，，；，，，，、。。，，、。，、。，，，。、、，。，，、、。，，，，，、、〔10-14〕。，1，（1）〔15〕。（1），。，μ、n、I、R，，，。Bx=nμIR24［2R2+y2（A-B）-3y2（R2+y2）2（A-B+13B3-13A3）］（1）：A＝x+LR2+y2+（x+L）2姨，B＝x-LR2+y2+（x-L）2姨。：Bx———，T；n———；μ———，N/A2；I———，A；L———1/2，cm；R———，cm。2，、、、pH、、ζ、。2.1J.Bogatin〔16〕pH，，，，pH＞7.2、50mg/L，。2.2，，。S.Ozeki〔17〕6T、（），。，（O2）m（H2O）n。、，72h。E.J.L.Toledo〔18〕，：11——2010－08，30（8）、、，（H2O）nn。，、，，，（H2O）2，，。2.3、I.Otsuka〔19〕6T0.20m/s，。：，，，65°，9.33×104Pa，57.5°。，。M.C.Amiri〔20〕GMX－400，，。72.44mN/m57.62mN/m。，1h，，63.4mN/m，。。2.4L.C.Lipus〔21〕。，、；Fe2+Zn2+。，，〔22-23〕。H.E.L.Madsen〔24〕25℃，，0.1mol/LCaCl2NaHCO3。，，，；，。NaHCO3Na2CO32。Ca2++HCO3－→CaCO3（s）+H+，，。A.D.Kney〔25〕0.55TCaCO3。CaCO3Na2CO3CaCl2，，：pH10.46~10.96，CaCO3，CaCO3。E.Chibowski〔26〕0.1T（、、、），20、40、60、80℃。：；，，，80℃，。2.5ζE.Chibowski〔27〕44MHzζ，ζ，。C.Gabrielli〔28〕。L.Holysz〔29-30〕0.2Tζ。0.008mol/LNa2CO3CaCl2。，Na2CO31.6m/s，CaCl2，ζ。ξ，，ζ，，ζ，ζ2。12——2010－08，30（8）2.6，、、。：。，、，，〔31-35〕。，SEM、TEM，S.Knez〔34〕、、。3。S.Kobe〔36〕，X-（TEM）。，、、3，，，。A.Fathi〔37〕CaCO3300~500mg/L，0.16T，，pH、。，，、、、、CO2O2Mg2+、Fe2+、SO42-〔38-39〕。，、，、。3，、、、，、、。，。、：（1），。（2），。（3）。（4），。，、，。［］［1］MacadamJ，ParsonsSA.Calciumcarbonatescaleformationandcontrol［J］.EnvironmentalScienceandBiotechnology，2004，3（3）：159－169.［2］PotenzaL，UbaldiL，SanctisRD，etal.EffectsofastaticmagneticfieldoncellgrowthandgeneexpressioninEscherichiacoli［J］.Mu-tationResearch，2004，561（9）：53－62.［3］KobeS，Dra觩ic'G，McguinessPJ，etal.Theinfluenceofthemagneticfieldonthecrystallisationformofcalciumcarbonateandthetestingofamagneticwater-treatmentdevice［J］.MagnetismandMagneticMaterials，2001，236（3）：71－76.［4］ShelverWL，KampLM，ChurchJL，etal.Measurementoftri-closaninwaterusingamagneticparticleenzymeimmunoassay［J］.JournalofAgriculturalandFoodChemistry，2007，55（10）：3758－3763.［5］KimWT，ChoYI，BaiC.Effectofelectronicanti-foulingtreat-mentonfoulingmitigationwithcirculatingcooling-towerwater［J］.InternationalCommunicationsinHeatandMassTransfer，2001，28（5）：671－680.，：13——2010－08，30（8）［］（1979—），2002，。：021-55808369，E-mail：[e-mail]。［］2010-03-22（）［6］BakerJS，JuddSL.Magneticameliorationofscaleformation［J］.Wat.Res.，1996，30（2）：247－260.［7］.［J］.，2001，22（9）：43－48.［8］，，，.［J］.，2006，41（9）：82－84.［9］LiMei，QuJiuhui，PengYongzhen.SterilizationofEscherichiacolicellsbytheapplicationofpulsedmagneticfield［J］.JournalofEnvironmentalScience，2004，16（2）：348－352.［10］Botello-ZubiateME，AlvarezA，Martinez-Villafa觡eA，etal.In-fluenceofmagneticwatertreatmentonthecalciumcarbonatephaseformationandtheelectrochemicalcorrosionbehaviorofcarbonsteel［J］.AlloysandCompounds，2004，369（3）：256－259.［11］GabrielliC，JaouharIR，MaurinG，etal.Magneticwatertreat-mentforscaleprevention［J］.Wat.Res.，2001，35（13）：3249－3259.［12］.［J］.，1991，36（2）：40－41.［13］.［J］.，2002，24（5）：47－48.［14］KochmarskyV.Magnetictreatmentofwater：Possiblemechanismsandconditionsforapplications［J］.MagneticandElectricalSepa-ration，1996，7（5）：77－107.［15］.［J］.，2003，24（3）：68－70.［16］BogatinJ.Magnetictreatmentofirrigationwater：Experimentalre-sultsandapplicationconditions［J］.Environ.Sci.Technol.，1999，33（6）：1280－1285.［17］OzekiS，OtsukaI.Transientoxygenclathrate-likehydrateandwa-ternetworksinducedbymagneticfields［J］.PhysicalChemistry，2006，110（8）：20067－20072.［18］ToledoEJL，RamalhoTC，MagriotisZM.Influenceofmag-neticfieldonphysical-chemicalpropertiesoftheliquidwater：In-sightsfromexperimentalandtheoreticalmodels［J］.MolecularStructure，2008，888（7）：409－415.［19］OtsukaI，OzekiS.Doesmagnetictreatmentofwaterchangeitsproperties［J］.PhysicalChemistry，2006，110（1）：1509－1512.［20］AmiriMC，DadkhahAA.Onreductioninthesurfacetensionofwaterduetomagnetictreatment［J］.ColloidsandSurfacesA：Physicochem.Eng.Aspects，2006，278（8）：252－255.［21］LipusLC，KropeJ，CrepinsekL，etal.Dispersiondestabiliza-tioninmagneticwatertreatment［J］.ColloidandInterfaceSci-ence，2001，236（3）：60－66.［22］KobeS，Dra觩ic'G，CefalasAC，etal.Nucleationandcrystal-li