一、海綿鐵除氧器的工作原理
海綿鐵除氧器基于常溫下的化學氧化還原反應實現水中溶解氧去除,核心載體是多孔狀的海綿鐵濾料(主要成分為單質鐵,Fe),整個工作流程分為 “除氧反應” 和 “濾料再生” 兩大核心階段,具體機制如下:
1、除氧反應階段(核心凈化過程)
設備內部填充的海綿鐵濾料,因具有極高的比表面積(通常達 20-30㎡/g)和豐富的孔隙結構,能讓水流充分滲透并與濾料接觸,水中溶解氧與單質鐵發生氧化還原反應,將氧氣轉化為無害的固態產物,具體反應如下:
基礎反應:水中的 O₂ 與海綿鐵中的 Fe 反應,生成氫氧化亞鐵(Fe (OH)₂),化學方程式為:2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe(OH)₂;
后續轉化:生成的 Fe (OH)₂ 不穩定,會進一步與水中的 O₂、H₂O 反應,生成更穩定的氫氧化鐵(Fe (OH)₃),部分 Fe (OH)₃ 會脫水形成氧化鐵(Fe₂O₃);
產物特性:反應生成的 Fe (OH)₃ 和 Fe₂O₃ 為疏松的固態絮狀物,會附著在海綿鐵濾料表面或隨水流進入后續過濾單元(如過濾器)被截留,不會向水中釋放有害雜質,最終出水溶解氧可穩定降至 0.05mg/L 以下,滿足鍋爐給水、工業循環水等水質要求。
2、濾料再生階段(維持除氧能力)
隨著除氧反應持續進行,海綿鐵濾料表面會逐漸被 Fe (OH)₃、Fe₂O₃ 等氧化產物覆蓋,孔隙被堵塞,除氧能力會逐步下降,此時需通過 “反沖洗再生” 恢復濾料活性:
反沖洗過程:向設備內通入反向水流(反沖洗水),水流速度控制在 10-15m/h,利用水流的沖擊力將濾料表面附著的氧化產物沖刷脫落,隨反沖洗水排出設備;
再生特點:無需添加化學再生劑,僅依靠物理反沖洗即可完成再生,再生周期通常為 1-3 天(根據進水溶解氧濃度、水量調整),再生后濾料可繼續使用,使用壽命一般為 3-5 年,后期僅需補充少量損耗的濾料,運維成本低。
二、海綿鐵除氧器的特點優勢
相較于熱力除氧(高能耗)、化學藥劑除氧(易殘留)、樹脂除氧(需化學再生)等技術,海綿鐵除氧器在經濟性、適用性、安全性上展現出獨特優勢,具體如下:
1、運行成本極低,經濟性突出
能耗低:無需加熱(區別于熱力除氧)、無需投加化學藥劑(區別于藥劑除氧),僅反沖洗階段消耗少量水泵動力,運行能耗僅為熱力除氧的 5%-10%,常年運行成本可節省 60% 以上;
耗材成本低:濾料再生無需化學藥劑,僅靠物理反沖洗,濾料使用壽命長達 3-5 年,年均濾料補充成本僅為樹脂除氧的 1/3,后期無頻繁耗材更換壓力。
2、適應范圍廣,水質兼容性強
水溫適應寬:可處理水溫范圍為 5-60℃,無需額外加熱或降溫設備,適合北方低溫水源、南方常溫水源等不同場景;
抗水質波動:不受水中鈣、鎂、氯離子、硫酸鹽等離子干擾,即使進水水質(如溶解氧濃度 0.5-15mg/L)波動較大,仍能穩定保證出水溶解氧達標,適用于地下水、地表水、工業循環水補水等多種水源,尤其適合中小型鍋爐給水處理。
3、操作維護簡便,自動化程度高
結構簡單:設備主體為濾罐(占地面積通常 2-5㎡),無復雜管路和精密部件,安裝便捷;
運維輕松:日常無需專人值守,可通過自動控制系統實現 “進水 - 除氧 - 反沖洗” 全流程自動化(配備溶解氧在線監測、液位控制、反沖洗自動觸發功能),僅需定期檢查反沖洗效果和濾料余量,維護工作量僅為樹脂除氧器的 1/2。
4、安全性高,無二次污染
無有害物質產生:除氧反應產物為固態氫氧化鐵、氧化鐵,無化學藥劑殘留(區別于亞硫酸鈉除氧)、無蒸汽泄漏風險(區別于熱力除氧),出水水質純凈,不會對后續鍋爐、換熱器等設備造成腐蝕或堵塞;
運行穩定:不存在 “藥劑投加過量 / 不足” 導致的除氧失效問題,反沖洗再生過程安全可控,設備故障率低,能長期穩定保障供水水質。
5、啟停靈活,適合間歇運行
啟動快:設備啟動后無需預熱或預反應,水流通過濾料層即可快速開始除氧,通常 5-10 分鐘即可達到穩定出水效果;
停運方便:間歇生產場景下(如小型工廠、間歇運行的鍋爐),設備停運時無需特殊保護,再次啟動前僅需簡單正沖洗即可恢復工作,操作便捷性遠超熱力除氧器。
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海綿鐵除氧器工作原理及特點優勢就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設備、除氧器,加藥裝置、定壓補水裝置,反滲透設備、污水處理設備等,歡迎關注北京中天恒遠官方網站。我們將持續更新專業的技術文章,希望對您有所幫助。