海绵铁过滤式除氧器：工作原理与应用领域解析

海绵铁过滤式除氧器是工业领域中一种高效、经济的水质除氧设备，凭借其运行成本低、维护简便等优势，广泛应用于锅炉给水、循环水等场景。以下将从工作原理和应用领域两方面，对其进行详细解析。

一、海绵铁过滤式除氧器的工作原理

海绵铁过滤式除氧器的核心原理是利用海绵铁的还原性，通过化学反应去除水中的溶解氧，同时结合过滤作用实现水质净化，整个过程可分为三个关键阶段：

1. 核心化学反应：氧化还原反应

海绵铁是采用特殊工艺制成的多孔状铁单质，其内部孔隙率极高(通常可达 80%-90%)，比表面积大，具有极强的还原性。当含有溶解氧的水通过海绵铁滤层时，水中的氧气会与海绵铁发生氧化还原反应，具体反应式为：

2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe(OH)₂

生成的氢氧化亚铁(Fe (OH)₂)不稳定，在水中进一步氧化，生成氢氧化铁(Fe (OH)₃)：

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃

氢氧化铁是一种絮状沉淀，具备一定的吸附能力，可附着在海绵铁表面或随水流被后续过滤环节去除。

2. 过滤与吸附：强化除氧效果

在化学反应过程中，海绵铁的多孔结构不仅为反应提供了充足的接触面积，还起到了过滤作用。一方面，未完全反应的海绵铁颗粒可拦截水中的悬浮杂质;另一方面，生成的氢氧化铁絮状物会吸附水中的微小颗粒、胶体等污染物，进一步提升水质纯度。同时，滤层的阻挡作用延长了水与海绵铁的接触时间，确保水中的溶解氧充分反应，使除氧效率可达 95% 以上，出水含氧量通常能控制在 0.05mg/L 以下，满足工业用水的严格标准。

3. 再生与维护：保障长期稳定运行

随着使用时间的增加，海绵铁表面会逐渐被氢氧化铁等产物覆盖，导致活性降低，除氧效果下降。此时需要进行再生处理，常用的再生方式为反冲洗：通过反向通入清水或压缩空气，冲洗滤层，将附着在海绵铁表面的氢氧化铁沉淀、杂质等剥离并排出，恢复海绵铁的多孔结构和还原性。再生过程无需添加化学药剂，操作简单，且海绵铁的使用寿命较长(通常可达 3-5 年)，大大降低了设备的运行维护成本。

二、海绵铁过滤式除氧器的应用领域

基于其高效除氧、低成本运行、适应水质范围广等特点，海绵铁过滤式除氧器在多个工业领域和民用场景中得到广泛应用，主要包括以下几类：

1. 工业锅炉给水除氧：保障锅炉安全运行

工业锅炉(如蒸汽锅炉、热水锅炉)是海绵铁除氧器的核心应用场景之一。锅炉给水若含有溶解氧，会在高温高压环境下对锅炉管壁、管道等金属部件产生氧腐蚀，导致管壁变薄、出现裂纹，严重时可能引发锅炉爆炸等安全事故。同时，腐蚀产生的铁锈会形成水垢，影响锅炉的传热效率，增加能耗。海绵铁除氧器可有效去除给水中的溶解氧，避免氧腐蚀和水垢生成，延长锅炉使用寿命，降低能耗，适用于中小型工业锅炉、采暖锅炉、余热锅炉等的给水处理。

2. 循环冷却水系统：减少管道腐蚀与结垢

在钢铁、化工、电力、冶金等行业的循环冷却水系统中，水的循环使用会导致溶解氧不断积累，同时水中的盐分、杂质等浓度升高，容易引发管道、换热器等设备的腐蚀和结垢。海绵铁除氧器可接入循环冷却水的补充水或旁滤系统，去除水中的溶解氧，减少腐蚀反应;同时，其过滤作用可去除水中的悬浮杂质，降低结垢风险，保障循环冷却水系统的稳定运行，提高换热器的传热效率，减少设备维修次数。

3. 热力管网补水除氧：提升供热系统可靠性

城市集中供热管网、工业热力管网在运行过程中，由于管道泄漏、排气等原因，需要不断补充新水。补充水若含有溶解氧，会对管网中的钢管、阀门等金属部件产生腐蚀，导致管网漏水、供热效率下降。海绵铁除氧器可对热力管网的补充水进行除氧处理，降低管网腐蚀速率，减少维修成本，同时避免腐蚀产物堵塞管道，保障供热系统的稳定、高效运行，适用于住宅小区集中供热、工厂热力输送管网等场景。

4. 其他民用与工业场景

除上述主要领域外，海绵铁过滤式除氧器还可应用于：

中央空调循环水系统：去除循环水中的溶解氧，减少空调机组换热器的腐蚀，延长设备寿命;

食品饮料行业用水处理：部分食品加工(如罐头、饮料生产)对水质的含氧量有一定要求，海绵铁除氧器可作为预处理设备，提升水质;

地下水、井水净化：部分地区的地下水、井水含氧量较高，且可能含有少量悬浮杂质，海绵铁除氧器可同时实现除氧和过滤，满足生活用水或小型工业用水的需求。

三、应用优势与注意事项

1. 核心应用优势

相比传统的除氧方式(如热力除氧、化学药剂除氧)，海绵铁过滤式除氧器具有明显优势：

成本低：无需消耗大量蒸汽(热力除氧)或化学药剂(药剂除氧)，再生过程简单，运行维护成本仅为传统方式的 1/3-1/2;

适应性强：可适应不同水质(如原水硬度、pH 值在一定范围内波动)，进水含氧量从 0.5mg/L 到 10mg/L 均可有效处理;

操作简便：设备自动化程度高，无需专人值守，再生过程可通过控制系统自动完成;

环保无污染：无化学药剂残留，再生废水易处理，符合环保要求。

2. 应用注意事项

在实际应用中，需注意以下几点以保障设备效果：

进水水质控制：进水悬浮物含量应控制在 5mg/L 以下，若原水杂质较多，需先进行预处理(如加装石英砂过滤器)，避免堵塞海绵铁滤层;

水温适应范围：海绵铁除氧反应在常温下即可进行，最佳水温为 5-40℃，若水温过高(超过 60℃)，需采取降温措施，避免海绵铁活性降低;

定期再生维护：根据进水水质、处理水量等因素，定期进行反冲洗再生(通常每 1-3 天再生一次)，避免滤层堵塞或海绵铁失活。

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海绵铁过滤式除氧器工作原理及应用领域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。