中国科学院海洋研究所李言涛研究员的论文《水系统的磁化处理技术及其应用》（与人 合作）发表于《工业水处理》2007.第11期，对磁化水的防垢、除垢、防腐蚀、杀灭细菌等原理做了详细的阐述。根据此理论研制出了“保姆装置”等系列产 品，其质量、性能、科技含量在国内工业循环水防垢除垢方面占据领先水平。
传统的防垢除垢方法是在循环水中加水质处理剂（阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂……），随着时间的推移，在水冷凝器金属管壁表面形成附着力较强的垢层，采用人工机械清垢、物理清垢、化学缓蚀清垢、高压液体吹扫等除垢，都不能从根本上解决设备的结垢与除垢问题。而容和研制的保姆式系列装置，核心技术是采用纳米稀土高强永磁材料及优秀的设计，结合需方水质情况、用水量等参数，量身定做整套装置。根据各地不同水质制造相应参数的装置，性能达到彻底消除冷却循环水系统水垢、细菌危害，同时在冷却循环水系统内壁生成Fe3O4保护膜，将管道内壁和水隔开，腐蚀即停止，使整个冷却循环水系统使用寿命延长1倍以上。是一项物理处理方法，无能耗、绿色、无毒、无污染。该保姆装置使用寿命在10年以上。
在山东、黑龙江、河南等省市化工、炼油、钢铁、铝业、太阳能、供热等多个行业，已有几十家成功案例，防垢、除垢、杀菌、防腐蚀技术成熟，在节能环保方面取得了丰厚的经济效益和社会效益。
1、磁化水防垢的技术原理
水经防垢除垢装置处理后，一方面使水的偶极分子发生定向极化；电子云发生变化，造 成氢键的弯曲和局部折裂，使水合分子变成单个水分子的数量增多，这些自由化的水分子占据了溶液的各个空隙，能抑制晶体在容器壁上的形成。另一方面，在洛伦 兹力的直接作用下、水合离子或带电颗粒作反向运动，该过程中，正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量的离子缔合体。这种离于缔合体在水溶液中构成了大量的结 晶核心，当磁化水的温度不断升高时，会不断地有Ca2+，Mg2+，CO32-从水合状态中解脱出来，溶液中过饱和的Ca2+，Mg2+，CO32-就会不断地结晶到悬浮在水中的结晶中心上去，致使水垢结晶尺寸变大，呈松软颗粒状悬浮于水中，从而避免在用水设备上结水垢，这样就达到了防垢的目的。
2、磁化水除垢的技术原理
水经磁化处理后，单个水分子的数量增多，水分子的活动更自由，水的溶解度提高，粘 滞力降低，渗透性增强，促使水容易渗透到块垢的微细间隙中。另外，磁化水和溶液器壁上的水垢接触时，会引起水垢结构中的联结水(结晶水)的数量发生变化， 使硬水中的硬盐晶格结构改变和破坏，导致老垢和器壁的结合部位被浸透、破裂、剥离、脱落，这样就达到了除垢的目的。
3、磁化水防腐杀菌的技术原理
水中正负离子在磁场作用下,分别向相反方向运动,形成微弱电流,水中O2+e→O2-, 由于O2-的生成,使水中的O2减少。同时由于因管道自身的电位差腐蚀而产生的Fe2O3·nH2O(俗称铁锈)和微弱电子流发生如下反应：
3Fe2O3·nH2O+2e → 2Fe3O4+(1/2)O2+3nH2O
Fe3O4在常温下很稳定,不再被氧化,称为磁性氧化铁。它形成的膜,将管道壁和水隔开，腐蚀即停止。
在微弱电流作用下,使水中的O2+e生成O2-称为活性氧。活性氧对水中微生物有强大的杀伤力,加速微生物机体衰老,强磁场作用,破坏了细胞的离子通道,改变了生存生物场,使其丧失了原生存环境,从而达到杀死微生物的目的
4、水被有效磁化的条件
众所周知，让任何物质产生变化都应有一定的条件，水被磁化以及磁化到有一定的效能，也必须要有一定的条件。水被有效磁化的主要条件一般应有以下方面：
①水应有一定的导电性，而不是蒸馏水等高纯度的不导电的纯水，否则水基本不会被磁化。
②水流应与磁力线垂直正交，用一定数量的水流去切割有相应磁场强度和相应密度的磁力线，否则就不会被有效磁化。
③水流切割磁力线时应有足够的速度，这也是有效磁化所必须的。
5、磁化后水质的主要变化
根椐已有的研究和应用成果，水经过有效的磁化处理主要会有以下变化：
①水中产生的电荷，可以使水及水中的杂质也带上电荷、产生电位，使其变成有极 性的物质，改变了杂质原来的静电引力状态，有利于阻止水中钙、镁等离子杂质原来通过离子引力的结合产生坚实的结晶类水垢牢牢地附着在管壁上，而是形成松软 的结晶物，易于集聚和从水中沉淀析出，避免或减少了锅炉及容器管道的结垢。同时水被磁化时会产生氢离子，在管壁上形成对其有良好保护作用的氢离子被膜。
②能产生明显的电化学反应。
③使水的酸碱度发生变化，PH值向碱性的方向约上升0.4～1.0。
④使水的表面张力下降，水对固体物质的浸润角增大，浸润能力增强，蒸发速度提高。
⑤水对一些盐类的溶解度提高。
⑥磁化后的水改变了水中微生物、生物的生长环境。
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