此项目属于环境工程、水处理技术、物理学学科领域。

钢铁企业发展政策目标规定，大型钢铁联合企业吨钢耗水量在5吨以下，水循环利用率达到95%以上。在用水方面实现减量化、再利用和再循环(3R)的循环经济运行模式，是我国钢铁行业可持续发展面临的越来越急迫的任务。降低吨钢耗水量，提高水循环利用率，是包钢亟待解决的问题。包钢总排回水水质成分十分复杂，回用到高炉循环冷却系统后会造成设备严重结垢和腐蚀，因此总排回用水必须进行水质稳定处理。成熟的水稳技术多为化学药剂法，会产生严重的二次污染，开发电磁场水稳技术可以取代部分药剂，避免二次污染，属绿色环保技术。

    本项目针对包钢总排回水水质进行评价，回水存在CaCO₃结垢问题并属于腐蚀性倾向水质，腐蚀率在0.476~1.200mm/a范围，污垢沉积率在40.21~65.78 mg/(cm².月)范围。项目组自主开发粉煤灰沸石吸附氨氮，减少高炉循环冷却系统的粘泥附着，降低管壁腐蚀；自行设计制作低频高梯度磁场处理器；首次提出电磁场作用于水体具有絮凝作用，可代替部分药剂，并发现低频高梯度磁场可改变CaCO₃晶形，将方解石硬垢转化成文石软垢，抑制结垢；研究发现只有在电磁场的大小、频率和介质性能相互匹配时，才能起到部分絮凝、防腐阻垢作用；用分子动力学的方法建立了水分子的势能模型，计算了水分子径向分布函数的变化，从微观的角度解释了阻垢机理，为电磁水处理技术完善推广奠定了理论基础。低频高梯度磁场协同TD403+锌盐复合缓蚀阻垢剂对包钢总排回水进行水质稳定，使平均腐蚀速率、污垢沉积率与极限污垢热阻均达到中国石化总公司《冷却水分析和实验方法》和最新颁布的《工业循环冷却水处理设计规范》规定的标准。使高炉循环冷却水系统的浓缩倍数从1.5提高到2.5以上，节约TD403锌盐水稳药剂50%左右；循环冷却水系统的腐蚀率从原来的0.977mm/a降到0.036mm/a，极限污垢热阻1.72×10^-4～3.44×10^-4m²·℃/W，污垢沉积率<15mg/(cm²·月)，污垢沉积率和污垢热阻满足换热系统的要求，系统补水量减少了50%，排污量减少了75%。

    采用该处理技术后，年创造直接经济效益339万元，同时延长了高炉水冷壁的使用寿命，减少维修次数，提高生产效率。该项技术可广泛应用于各行业水质软化、防腐阻垢等，有很好的推广应用前景，提高回用率、降低排放量，具有重大的环境、经济、社会效益。