Zmiana obrazu mikroskopowego osadów wodociągowych pod wpływem działania pola magnetycznego

• Autorzy: Skórkowski Ł. , Raszka A.

Warianty tytułu

EN

The change in the microscope image of the water system scales under the influence of the magnetic field

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Historia magnetycznego uzdatniania wody sięga początków XIX wieku, około 1890 roku pojawiły się pierwsze urządzenia techniczne. W literaturze naukowej opisano liczne i różnorodne rodzaje oddziaływań pola magnetycznego na wodę i składniki w niej rozpuszczone. Niniejsze badania służą ocenie wpływu pola magnetycznego na osady wodociągowe. Osad użyty do analiz został zebrany podczas przeprowadzania badań nad działaniem wody poddanej wpływowi pola magnetycznego na wartość strat hydraulicznych eksploatowanych stalowych przewodów wodociągowych. Układ badawczy pracował w warunkach zbliżonych do przeciętnej instalacji wodociągowej – woda zimna, jednokrotny kontakt z polem, ograniczona wartość prędkości przepływu. Zastosowano urządzenia o różnym: typie oddziaływań, konstrukcji, konfiguracji pola magnetycznego oraz o zróżnicowanej indukcji. Zdjęcia osadów wykonano z wykorzystaniem mikroskopu optycznego (zastosowano powiększenia 125x, 500x, 1250x), a następnie przeprowadzono ich analizę. Otrzymane wyniki zestawiono z wynikami dla przewodów porównawczych oraz dla urządzenia działającego w oparciu o efekt ogniwa galwanicznego, następnie dokonano analizy statystycznej. Badania pokazały, iż zastosowanie urządzeń magnetycznych może wpływać na wielkość cząstek osadów wodociągowych. Ukazały one także ich zależność od parametrów hydraulicznych oraz konstrukcyjnych urządzeń. Zaobserwowano także efekt bakteriostatyczny działania pola magnetycznego.

EN

The history of the magnetic water treatment started at the beginning of the 19th century. In 1890 the first commercially available device was presented. The technical literature presents multiple a variety of different effects of the magnetic field on water and its dissolved components. The research presented was carried to determine the influence of magnetic field on scales. The scales used in the experiment were gathered during the studies on the influence of the magnetically conditioned water on the change in head losses values of the used steel pipes. The test rig was designed to simulate the conditions similar to the real water system – cold water, single pass through magnetic device, limited flow velocity. Magnetic devices used in this study are of a different type, construction and field strength. The light microscope was used to make photographs of the collected scales (magnifications used – 125x, 500x, 1250x), then the photographs were analyzed. The results for the MWT devices were compared with the results gathered for test pipe with no device installed, with ION device and with a dummy magnetic device with an inert core, then statistical analysis was performed. Studies show that the usage of the magnetic technology can influence the size of the scale particles and their dependence on the hydraulic parameters and the construction of the devices. Bacteriostatic effect of the magnetic field was also noted.

Słowa kluczowe

PL

wodociąg; uzdatnianie wody; pole magnetyczne

EN

water supply system; water treatment; magnetic field

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 10
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Skórkowski Ł.

autor

Raszka A.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Alimi F., Tlili M., Amor M.B., Gabrielli C., Maurin G.: Influence of magnetic field on calcium carbonate precipitation, Desalination Vol. 206, pp. 163-168, Elsevier Science Ltd, Feb 2006.
• [2] AQUAFILTER Inc., Katalog, aprobaty, materiały firmowe (www.aquafilter.com)
• [3] Bikul’chyus G., Ruchinskene A., Deninis V.: Corrosion Behavior of Low-Carbon Steel in Tap Water Treated with Permanent Magnetic Field, Protection of Metals, Vol. 39, No. 5, pp. 443-447, 2003, Translated from Zashchita Metallov, Vol. 39, No. 5, pp. 492–496, 2003.
• [4] Bondarenko N. PH., Gak E.Z., Rokhinson E.E., Ananyev I.P., Bogatin J.: Magnetic Treatment of IrrigationWater: Experimental Results and Application Conditions, Environmental Science & Technology Vol. 33, pp. 1280-1285, American Chemical Society, 1999.
• [5] Botello-Zubiate M.E., Alvarez A., Martinez-Villafane A., Almeraya-Calderon F., Matutes-Aquino J.A.: Influence of magnetic water treatment on the calcium carbonate phase formation and the electrochemical corrosion behavior of carbon steel, Journal of Alloys and Compounds 369, pp. 256-259, Elsevier Science Ltd, 2004.
• [6] Brower J.: Magnetic Water Treatment, Pollution Engineering, No. 2, pp. 26-28, Feb 2005.
• [7] Chibowski E., Hołysz L., Szcześ A.: Adhesion of in situ precipitated calcium carbonate in the presence and absence of magnetic field in quiescent conditions on different solid surfaces, Water Research Vol. 37, pp. 4685-4692, Elsevier Science Ltd, 2003.
• [8] Cho Y.I., Lee S-H.: Reduction in the surface tension of water due to physical water treatment for fouling control in heat exchangers, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 32, pp. 1-9, Elsevier Science Ltd, 2005.
• [9] Cho Y.I., Lane J., Kim W.: Pulsed-power treatment for physical water treatment, International communications in heat and mass transfer Vol. 32, No. 7, pp. 861-871, Elsevier Science Ltd, 2005.
• [10] Coey J.M.D., Cass S.: Magnetic water treatment, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 209, pp. 71-74, Elsevier Science Ltd, 2000.
• [11] Donskoi E., Suthers S.P., Fradd S.B., Young J.M., Campbell J.J., Raynlyn T.D., Clout J.M.F.: Utilization of optical image analysis and automatic texture classification for iron ore particle characterization, Minerals Engineering Vol. 20, pp. 461-471, Elsevier Science Ltd, 2007.
• [12] Gehr R., Zhai Z.A., Finch J.A., Rao S.R.: Reduction of soluble mineral concentrations in CaSO4 saturated water using a magnetic field, Water Research Vol. 29, No. 3, pp. 933-940, Elsevier Science Ltd, 1995.
• [13] Image J, Analysis and Processing of AMT Images Using ImageJ, 19Aug04, Revision 1.1, National Institutes of Health (http://rsb.info.nih.gov/ij/), United States Government.
• [14] Kozic V., Lipus L.C.: Magnetic Water Treatment for a Less Tenacious Scale, Journal of chemical information and computer sciences Vol. 43, pp. 1815-1819, American Chemical Society, 2003.
• [15] Lehtolaa M.J., Miettinena I.T., Keinanena M.M., Kekkia T.K., Laineb O., Hirvonenc A., Vartiainenb T., Martikainenc P.J.: Microbiology, chemistry and biofilm development in a pilot drinking water distribution system with copper and plastic pipes, Water Research Vol. 38, pp. 3769-3779, Elsevier Science Ltd, 2004.
• [16] Maddala G.S.: Ekonometria, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006.
• [17] Magnet-Physik Dr.Steingroever GmbH, Miernik natężenia pola magnetycznego FH 54, Instrukcja obsługi, BA 0420020102.
• [18] Mc Master Biophotonics Facility, Online Manual for the MBF-ImageJ collection, part 5. Particle Analysis, (http://www.macbiophotonics.ca/imagej/particle_analysis.htm), Canada.
• [19] Parsons S.A., Wang B-L., Judd S.J., Stephenson T.: Magnetic treatment of calcium carbonate scale - effect of pH control, Water Research Vol. 31, No. 2, pp. 339-342, Elsevier Science Ltd, 1996.
• [20] Reinking L.: Examples of Image Analysis Using ImageJ, Area Measurements of a Complex Object, (http://rsb.info.nih.gov/ij/ ), Department of Biology, Millersville University.
• [21] Sasada T., Sato A.: Convective corrosion pattern of steel in water under gradient magnetic fields, Physics Letters A Vol. 266, Issue 4-6, pp. 350-358, Elsevier Science Ltd, 2000.
• [22] Skórkowski Ł.: Badania porównawcze urządzeń zabezpieczających stalowe przewody wodociągowe przed inkrustacją osadami, Instalacje Wodociągowe i Kanalizacyjne - Projektowanie - Wykonawstwo - Eksploatacja, III Konferencja Naukowo-Techniczna, Warszawa-Dębe, 21-22 Maj 2009.
• [23] Snidaro D., Zartarian F., Jorand F., Bottero J.-Y., Block J.-C., Manem J.: Characterization of activated sludge flocs structure, Water Science and Technology, Vol. 36, No. 4, pp. 313-320, IWA Publishing, London, Elsevier Science Ltd, 1997.
• [24] StatSoft, Elektroniczny Podręcznik Statystyki PL, (http://www.statsoft.pl/textbook/stathome.html), StatSoft, Kraków 2006.
• [25] Wang Y., Babchin J., Chernyi T., Chow R.S., Sawatzky R.P.: Rapid onset of calcium carbonate crystallization under the influence of a magnetic field, Water Research Vol. 31, Issue 2, pp. 346-350, Elsevier Science Ltd, Feb 1997.
• [26] Zhang D., Lu G.: Review of shape representation and description techniques, Pattern Recognition Vol. 37, pp. 1-19, Elsevier Science Ltd, 2004.