单极磁技术——水处理应用及案例 - 海川化工论坛

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商业和工业水处理设备中的硬水水垢和腐蚀问题所导致的停机维护十分昂贵。磁性流体处理系统是为了解决这一普遍存在的问题而研发的一种经济有效的处理方法，可以在不停机的情况下轻松的安装。外部安装也避免了用户设备中流体接触污染物的问题。

环保、专利和屡获殊荣的磁性流体处理系统不使用任何化学药剂便可软化水，稳定pH值，降低表面张力，充分充氧，降低粘度，抑制硫等。它改善了水质，解决了硬水的结垢、腐蚀以及低流量、细菌/藻类含量、硫磺气味等问题，在保护环境的同时，为任何水用户带来可观的节约和效益。

磁性流体处理系统为水处理和节约提供了一种无化学药剂的方法（根据圣地亚哥市的一份应用报告，用水量减少了20%），自然解决了硬水问题，节省费用的同时保护了环境。

我们在工业、商业、农业和生活用水的整个应用领域，从基本水处理到复杂污水处理厂处理或核电厂冷却塔处理，都获得了非常好和经证实的无化学药剂水处理结果。

我们的技术已在世界范围内得到了成功的应用，在诸如水泥混合/混凝土生产、化工、乳制品（牛奶厂）、食品&饮料、玻璃/陶瓷、海事、冶金、制药、制糖厂、世界领先品牌的汽车厂、核电站等主要行业，具有终身效益和成本节约。

技术原理

磁场对水的作用导致分子内水键断裂，从而降低水的表面张力。正是这种表面张力的降低，使水垢达到更高的水化程度。水垢水化程度的增加使水垢变软，这使得水流动所带来的简单机械搅拌力便可将水垢从管道、锅炉或任何用水或水流经的设备上去除。

关于磁性流体处理系统对酸性或碱性水的效应：通过受控磁场的非中性水具有结合氢离子或羟离子的净效应，这对水有缓冲作用。水的pH值小于7时，该系统会使pH值上升至中性，水的pH值大于7，它会使pH值下降至中性。它对水的磁缓冲作用有利于降低水的腐蚀性，水溶性的红铁锈也会转化为钝化的黑铁锈。

优势

● 去除管道、水管、锅炉、加热器、烤箱、换热器、冷却塔、冷却器、冷凝器、洗碗机、装瓶机、洗衣店、洗衣机、洗车机、注模机等的永久性水垢，并阻止腐蚀。

● 由于没有了水垢和腐蚀，增加了设备的使用寿命，这意味着设备故障（维修、停机）减少并有利于资产保护或转售价值保存。

● 以自然的方式软化水，不使用化学药剂。

● 无需使用昂贵的盐或钠基软水剂，或任何其他化学、机械、磁性或电磁除垢装置，可获得更佳的水质和口感以及更健康的环境。

● 降低水表面张力---改善水流（增压），起到更好的作用和效果。表面张力的降低也提高了泵的运行，减少了电费。

● 水表面张力的降低节省了用水量——位于圣地亚哥市的一个应用节省了20%的用水量；位于美国加州的一个葡萄园在使用磁性流体处理系统后节省了25%以上的用水量（可提供报告）。

● 中和（稳定）水的pH值，使水质更佳、更易使用（不像盐基软水剂那样感觉“滑”）。

● 完全氧化水---使水更适合人，动物和植物的使用（适用于科学研究）。

● 处理过的水自然更健康，因为它含有矿物质（钙、镁），具有稳定的pH值，抑制了硫磺气味。

● 抑制和去除藻类和细菌，能杀死80%-90%的大肠杆菌菌落。

● 由于消除了传热损失，锅炉/热水器中没有更多的水垢，节省了加热水所需的用电。

● 磁性流体处理系统不是过滤器或反渗透装置，但它可以作为水处理的一种补充应用，并且由于表面张力降低和污垢颗粒的分解，它可以与过滤器同时运行，提高其效率并延长使用寿命。它增加了过滤器和反渗透（RO）装置的再生循环（减少了污染碳酸盐，减少了成分中的颗粒量，进而降低了表面张力和带来更好的水过滤，并节省了水通过滤膜的时间）。

● 用于商用洗碗机的注水，改善了洗涤过程，没有白色污渍和沉积物，节省了用水量并减少了清洁剂和肥皂的使用。

● 无需外部电源。

用途

● 水和蒸汽锅炉	● 换热器和管道	● 制冷器&蒸发器	● 冷却塔
● 注模设备	● 灌溉系统	● 雾化系统	● 海水和泵系统
● 洗车机	● 其它用水装置

处理效果图

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磁性流体处理系统与传统软化水处理方法的对比

磁性流体处理系统比传统软化水处理方法更有益，因为传统软化水处理方法主要使用化学药剂、盐或是电，而磁性流体处理系统是一种生态可持续、单极、自然、健康和有机的软化水方法。

化学药剂	离子交换	反渗透或超滤	磁性流体处理
使用化学添加剂用于控制pH值、热容、腐蚀等。价格昂贵。	含盐软水剂利用盐（NaCl）中钠离子交换得到水中的钙（CaCO3）或其他矿物质（NaCl+CaCO3=CaCl+NaCO3）。	迫使未处理的水通过滤膜，有选择地过滤出流体中的某些成分。	流体中没有添加任何物质---它通过重新排列流体中已经存在的分子起效，而无需添加剂。
需要持续监控和维护系统，以确保适当的调节。	生产软化水的过程中会产生相当高的费用（软水剂价格、供盐、离子床更换、软水剂的平均使用时间为7年、存在健康风险）。	系统需要非常高的压力，因为用作过滤介质的滤膜基本上是无孔的。	无需电源---永磁体提供“免费”有效能量。
当工艺流体被冲洗/溢出时，化学药剂可能会对员工或环境造成危害。	必须向水中添加钠，以代替被去除的矿物质（“盐离子交换”），矿物质沉积会慢慢损坏系统。	在矿物质或含盐量较高的区域，必须经常冲洗（并经常更换）滤膜。	安装后无需继续维护，初次使用和/或稳定期后无需再充电或进一步注意。
可能导致不必要的压降，增加能源需求。	释放到软化水中的钠具有腐蚀性（因结垢引起的腐蚀已被因钠引起的腐蚀所取代——这是一种不可取的方法）。健康和环境危害是由于钠对人体的高血压作用（钠离子与钾离子之间电解平衡不稳定）和钠对地下水的毒害危险（越来越多的社区、医生、医院和疗养院禁止使用盐离子交换系统）。	总是需要停机和大量用水（损失）。反渗透装置通常会浪费一半的处理水。	与其他“嵌入式”装置不同，这种卡式设计是可移动的，能实现无风险测试和安装。

常见问题

问：我们已经看到有关磁性流体处理系统稳定pH值的报道，但它是如何做到这一点并控制pH值的呢？

答：用离子电荷磁化水，可以使其分解，形成水合物团簇，溶解水合物的结垢，形成软水。这也导致改变和增强水的热物理和热力学性质，从而降低载流即水的pH值。

我们对磁化纳米流热物理性质的影响进行的数值与实验研究证实了这一结论。显然，所达到的pH值取决于所施加的磁高斯功率。必须正确设计适合的磁场以达到所需的pH值。这就是为什么磁性流体处理系统是市场上控制和稳定pH值的最佳装置（根据效率成本比）。

我们在这里讨论的是当水中的矿物质使其碱化时的除垢结果，当然，这会使pH值倾向碱性，直至水被更新、排放或处置。

当水垢（CaCO3）成片脱落并溶解在水中时，悬浮固体硬度、TDS（总溶解固体）、钙离子和电导率都会相应地增加，这是因为除垢时会在水中添加矿物质。

问：如果设备没有结垢呢？

答：即使没有水垢或腐蚀，磁性流体处理系统也会使pH值稳定倾向中性，而且变化会很快。在日本所进行的磁性流体处理试验的一些数据表明：这种处理方法是有效的。

或者你可以试着将调味品倒入酒杯（最好是没有结垢或腐蚀的干净玻璃！）里，接触N极或S极时，味道会瞬间改变，这是因为碱度和酸度的变化与pH值的变化是一样的。你也可以使用酱油或醋来做这个测试，味道会马上改变，因为pH值变了。

问：我们已经有软水器了，还能用的上磁性流体处理系统吗？

答：是的。当表面张力降低时，添加到磁化流体中的任何物质都会更容易溶解和混合。就软水器而言，磁化给水实际上是通过增加净离子电荷来提高软水器的效率，从而在正常离子交换中产生更好的化学反应。通过提高效率，系统需要更少的盐来完成同样的工作。磁性流体处理系统的安装减少了50%以上的耗盐量。在大多数情况下，你并不需要软水器。我们的一个经销商在一家酒店的浓缩咖啡机上卸下了软水器，以磁性流体处理系统代之。客户随后向管理层表示，这家酒店提供的是镇上最好喝的咖啡。将磁性流体处理系统接在一个水溶液中含有钙和镁的断路器上，根据ASTB实验室的权威人士得出的结论：仅离子交换器和过滤器就可以去除约90%的钙和镁。磁性流体处理系统似乎可以将钙和镁的去除率提高到99%以上。

问：我们已经有一个反渗透水过滤器了，如何更好的利用磁性流体处理系统呢？

答：反渗透水系统实际上是一个超滤系统，因此矿物质含量高的流体会使滤膜被矿物结晶堵塞。由于磁化流体能防止结晶的形成，在反渗透装置的进料口上安装一个磁性流体处理系统可以减少滤膜堵塞，并最终减少冲洗堵塞滤膜所需的停机时间。进一步的说明：磁性流体处理系统有两方面优势：一是减少碳酸盐对孔隙结构的污染，二是减少与水分子相关的非化学成分中的水笼数或团簇数。由于磁性水处理所带来的影响，团簇内分子数量的减少导致表面张力的降低。水的表面张力以每平方厘米71达因到每平方厘米62达因的速度下降并不稀奇。表面张力的降低有效减少了推动水分子通过滤膜所需的努力。总之，通过减少钙化以及减少迫使水分子通过膜所需的处理时间/努力，磁性流体处理系统的处理可延长反渗透过滤器的使用寿命，从而节约能源。

应用案例

案例一：位于纽约曼哈顿的希尔顿酒店

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几年来，该酒店在冷却塔和两台250吨的冷却器上安装了一系列的磁性流体处理系统。除了使用法律要求用于防止藻类生长的少量杀藻剂外，水垢量几乎已降至零，化学药剂的使用量也已降至零。

案例二：废水/污水处理

通过在污泥池搅拌机中沉淀沉积物，磁性流体处理系统提高了污水处理厂的处理效率并抑制了细菌和藻类生长等问题。

就污水处理厂运行本身而言，磁性流体处理系统提高了其运行效率，使其更高效、更环保，因为该系统能在污泥池搅拌机中沉淀沉积物，使其水化率在76%至84%之间（取决于初始沉积物与过量沉积物的比例），从而减少了絮凝剂的使用量（35%，即从3.4千克/吨干物质减少到2.2千克/吨干物质），消除并防止鸟粪石在管道中沉积等问题。

我们还可以保证磁性流体处理系统可以明显改善聚电解质混合处的水合沉积物参数，使水域更清洁、环境更安全。

下图为磁性流体处理系统成功用于欧洲最大的污水处理厂之一---位于希腊普斯塔利亚岛（图1）：

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图2：鸟粪石堵塞了直径30cm的管道。在安装磁性流体处理系统之前，每3到4个月进行一次机械清洗。

图3：该管道在安装磁性流体处理系统6个月后去除了原来的鸟粪石垢，污水处理厂运行12个月无管垢。

案例三：换热器/蒸发器/冷凝器

我们可以在不使用化学药剂或减少化学药剂用量的情况下清洁锅炉、冷却塔、换热器、蒸发器和其他带垢的载液设备。

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