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海绵铁除氧器工作原理及特点优势

作者:北京中天恒远 发布于:2025-08-28 18:27:01浏览量:

一、海绵铁除氧器的工作原理

海绵铁除氧器基于常温下的化学氧化还原反应实现水中溶解氧去除,核心载体是多孔状的海绵铁滤料(主要成分为单质铁,Fe),整个工作流程分为 “除氧反应” 和 “滤料再生” 两大核心阶段,具体机制如下:

1、除氧反应阶段(核心净化过程)

设备内部填充的海绵铁滤料,因具有极高的比表面积(通常达 20-30㎡/g)和丰富的孔隙结构,能让水流充分渗透并与滤料接触,水中溶解氧与单质铁发生氧化还原反应,将氧气转化为无害的固态产物,具体反应如下:

基础反应:水中的 O₂ 与海绵铁中的 Fe 反应,生成氢氧化亚铁(Fe (OH)₂),化学方程式为:2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe(OH)₂;

后续转化:生成的 Fe (OH)₂ 不稳定,会进一步与水中的 O₂、H₂O 反应,生成更稳定的氢氧化铁(Fe (OH)₃),部分 Fe (OH)₃ 会脱水形成氧化铁(Fe₂O₃);

产物特性:反应生成的 Fe (OH)₃ 和 Fe₂O₃ 为疏松的固态絮状物,会附着在海绵铁滤料表面或随水流进入后续过滤单元(如过滤器)被截留,不会向水中释放有害杂质,最终出水溶解氧可稳定降至 0.05mg/L 以下,满足锅炉给水、工业循环水等水质要求。

2、滤料再生阶段(维持除氧能力)

随着除氧反应持续进行,海绵铁滤料表面会逐渐被 Fe (OH)₃、Fe₂O₃ 等氧化产物覆盖,孔隙被堵塞,除氧能力会逐步下降,此时需通过 “反冲洗再生” 恢复滤料活性:

反冲洗过程:向设备内通入反向水流(反冲洗水),水流速度控制在 10-15m/h,利用水流的冲击力将滤料表面附着的氧化产物冲刷脱落,随反冲洗水排出设备;

再生特点:无需添加化学再生剂,仅依靠物理反冲洗即可完成再生,再生周期通常为 1-3 天(根据进水溶解氧浓度、水量调整),再生后滤料可继续使用,使用寿命一般为 3-5 年,后期仅需补充少量损耗的滤料,运维成本低。

二、海绵铁除氧器的特点优势

相较于热力除氧(高能耗)、化学药剂除氧(易残留)、树脂除氧(需化学再生)等技术,海绵铁除氧器在经济性、适用性、安全性上展现出独特优势,具体如下:

1、运行成本极低,经济性突出

能耗低:无需加热(区别于热力除氧)、无需投加化学药剂(区别于药剂除氧),仅反冲洗阶段消耗少量水泵动力,运行能耗仅为热力除氧的 5%-10%,常年运行成本可节省 60% 以上;

耗材成本低:滤料再生无需化学药剂,仅靠物理反冲洗,滤料使用寿命长达 3-5 年,年均滤料补充成本仅为树脂除氧的 1/3,后期无频繁耗材更换压力。

2、适应范围广,水质兼容性强

水温适应宽:可处理水温范围为 5-60℃,无需额外加热或降温设备,适合北方低温水源、南方常温水源等不同场景;

抗水质波动:不受水中钙、镁、氯离子、硫酸盐等离子干扰,即使进水水质(如溶解氧浓度 0.5-15mg/L)波动较大,仍能稳定保证出水溶解氧达标,适用于地下水、地表水、工业循环水补水等多种水源,尤其适合中小型锅炉给水处理。

3、操作维护简便,自动化程度高

结构简单:设备主体为滤罐(占地面积通常 2-5㎡),无复杂管路和精密部件,安装便捷;

运维轻松:日常无需专人值守,可通过自动控制系统实现 “进水 - 除氧 - 反冲洗” 全流程自动化(配备溶解氧在线监测、液位控制、反冲洗自动触发功能),仅需定期检查反冲洗效果和滤料余量,维护工作量仅为树脂除氧器的 1/2。

4、安全性高,无二次污染

无有害物质产生:除氧反应产物为固态氢氧化铁、氧化铁,无化学药剂残留(区别于亚硫酸钠除氧)、无蒸汽泄漏风险(区别于热力除氧),出水水质纯净,不会对后续锅炉、换热器等设备造成腐蚀或堵塞;

运行稳定:不存在 “药剂投加过量 / 不足” 导致的除氧失效问题,反冲洗再生过程安全可控,设备故障率低,能长期稳定保障供水水质。

5、启停灵活,适合间歇运行

启动快:设备启动后无需预热或预反应,水流通过滤料层即可快速开始除氧,通常 5-10 分钟即可达到稳定出水效果;

停运方便:间歇生产场景下(如小型工厂、间歇运行的锅炉),设备停运时无需特殊保护,再次启动前仅需简单正冲洗即可恢复工作,操作便捷性远超热力除氧器。

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海绵铁除氧器工作原理及特点优势就为大家讲解到这里啦。如果您想要了解更多软化水设备、除氧器,加药装置、定压补水装置,反渗透设备、污水处理设备等,欢迎关注北京中天恒远官方网站。我们将持续更新专业的技术文章,希望对您有所帮助。

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