磁处理技术现已成为国内外工业循环冷却水系统阻垢防垢的优先考虑方案，该技术在实际应用过程中，为我国的工业领域创造了巨大的环保效益，这得益于该技术自身具备独特的优势，包括能耗低、无二次污染并且避免了添加化学药品、浪费水资源以及阻垢效率低等这些附加问题的产生。但是不容忽视的是，随着目前工业生产过程中循环冷却水浓缩倍数的逐步上升，其所造成的结垢问题也愈发明显，但由于结垢问题未能妥善解决，从而造成换热系统工作年限和工作效率的降低，目前在工程领域中时有发生，有时甚至严重影响产业的更新换代和升级，因此对于硬水的磁处理技术进行改善刻不容缓。虽然磁防垢技术已在工业领域内取得了明显的经济效益。但是由于其理论方面的研究跟不上其实际应用，目前还没有统一的理论能对磁防垢阻垢原理进行解释，妨碍了该技术的继续应用发展，因此对磁防垢机理做进一步研究已成为一个迫在眉睫的基础学术研究的理论问题。通过查阅相关文献资料发现，关于硬水的磁处理技术理论研究也尚无定论，这对于技术的改进极为不利，因此改善和提高该技术必须首先对该技术的理论研究进行梳理，同时对该技术现有的研究成果进行剖析，在现有理论基础上进行再研究，对该技术的工程应用将会起到很好地推动作用。　　本研究考察了磁处理条件对循环水系统中水质指标和碳酸钙、碳酸镁垢的影响。对不同的影响因素，如磁场强度、初始浓度(Ca2+、Mg2+和 CO32-)、磁处理时间、温度以及流速采用 L16(45)正交试验表进行试验进行系统地研究，利用极差分析方法对不同的水质指标包括硬度、阻垢率、自由水分子的相对变化率、化学位移相对变化、电导率、pH值、碱度、分子的能量的相对变化以及活化能量的相对变化进行研究。此外运用多种表征手段研究碳酸钙和碳酸镁的结构比例变化，对比磁处理前后核磁共振仪测试到的半峰宽和化学位移的变化，结果表明：一方面磁处理促进水分子之间氢键数量的增加，生成更多的水合离子，从而阻止了正负离子的结合，增加了阻垢效率，提高了活化能，碳酸钙的方解石结构转化为文石结构的趋势增强，并且活化能越高，这种趋势越强烈。另一方面，由于带电离子在磁场中运动会受到洛仑磁力，导致氢键和水合离子的数量减小，活化能和阻垢率降低。考虑到水质指标和水垢结构的变化，得到最佳的磁处理条件是900mg/L的初始浓度、磁场强度为0.54T，温度为303 K，时间为54 h和流速为0.17m/s，在此条件下，活化能最大。此外，还研究了 Ca2+、Mg2+、HCO3-和 CO32-对水质的缔合影响，氢键随磁场强度的增加而增加，钙离子和镁离子也能加强水分子间的缔合，然而，HCO3-和 CO32-可破坏水分子集团和水合离子。