一、常温过滤式除氧器核心工艺原理
常温过滤式除氧器是一种非热力除氧设备,核心基于 “物理吸附” 与 “化学还原” 双重机制,无需高温蒸汽加热,通过滤料与水中溶解氧的反应或吸附作用实现除氧,广泛应用于热水锅炉、空调循环水、工业循环冷却系统等对温度敏感或无蒸汽供应的场景。其具体工作流程可拆解为以下 4 个关键环节:
1. 进水预处理阶段(保障滤料效率)
结构基础:进水首先进入 “预处理单元”,内部配备精密滤网(孔径 5-10μm)与活性炭滤层,部分设备还集成软化树脂模块。
工艺作用:精密滤网拦截水中悬浮物(如泥沙、铁锈),避免堵塞后续滤料孔隙;活性炭吸附水中有机物(如腐殖酸)与余氯,防止有机物污染滤料、余氯氧化还原型滤料;软化树脂则去除钙、镁离子,避免水垢附着影响滤料接触效率。
处理标准:预处理后进水悬浮物含量≤1mg/L、余氯含量≤0.1mg/L、硬度≤0.03mmol/L,为后续除氧环节创造稳定条件。
2. 滤层接触反应阶段(核心除氧)
结构基础:预处理后的水进入 “除氧滤柱”,滤柱内填充专用除氧滤料(常用类型包括海绵铁滤料、亚硫酸钠型树脂、贵金属催化滤料,滤层高度 1.2-1.8m,滤速控制在 5-10m/h)。
工艺作用:根据滤料类型不同,通过两种核心机制实现除氧:
化学还原型(如海绵铁):海绵铁(主要成分 Fe₃O₄)与水中溶解氧发生氧化还原反应,生成 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃沉淀(反应式:2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe (OH)₂↓,4Fe (OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe (OH)₃↓),沉淀附着于滤料表面或随水流进入后续单元;
物理吸附型(如贵金属催化滤料):滤料表面的贵金属(如钯、铂)活性位点吸附水中溶解氧,同时催化水中微量氢气(需额外补充,浓度 5-10ppm)与氧气反应生成水(反应式:2H₂ + O₂ = 2H₂O),实现氧的无害化去除。
除氧逻辑:水流在滤层中呈 “错流或逆流” 状态,确保与滤料充分接触,溶解氧通过 “反应消耗” 或 “吸附转化” 被去除,出水溶解氧可降至 0.05mg/L 以下,满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050-2017)要求。
3. 后置过滤分离阶段(净化水质)
结构基础:经除氧滤柱处理后的水进入 “后置过滤单元”,配备纤维球过滤器或精密滤芯(孔径 1-3μm)。
工艺作用:拦截除氧反应生成的沉淀物(如 Fe (OH)₃)、脱落的滤料颗粒,避免杂质进入后续用水系统,防止管道堵塞或设备磨损。
分离标准:后置过滤后出水悬浮物含量≤0.5mg/L,浊度≤0.5NTU,确保水质清洁度。
4. 滤料再生 / 更换阶段(维持持续运行)
再生机制:针对可再生滤料(如海绵铁),当滤料吸附饱和或反应活性下降时(表现为出水溶解氧超标),通过 “反冲洗 + 还原再生” 恢复活性:反冲洗(采用原水或压缩空气,冲洗强度 15-20L/(m²・s))去除滤料表面附着的沉淀物;还原再生(通入稀盐酸或亚硫酸钠溶液,浓度 2%-5%)将高价铁化合物还原为低价铁,恢复滤料反应能力;
更换机制:不可再生滤料(如亚硫酸钠型树脂)使用周期结束后(通常 6-12 个月,视进水氧含量而定),直接更换新滤料,确保除氧效率稳定。
二、常温过滤式除氧器的优势特点
相较于旋膜除氧器等热力除氧设备,常温过滤式除氧器在能耗、环境适应性、安装成本等方面具有显著优势,具体可概括为以下 5 点:
1. 无需高温蒸汽,能耗显著降低
核心优势:全程在常温环境(5-40℃)下运行,无需消耗蒸汽或电能加热水体,与旋膜除氧器相比,运行能耗降低 80% 以上(以 10t/h 处理量为例,旋膜除氧器日均蒸汽消耗约 2-3 吨,而常温过滤式仅需反冲洗用水,日均能耗成本可从数百元降至数十元)。
应用场景:特别适合无蒸汽供应的中小型工厂(如食品加工厂、小型供暖站)、偏远地区供水系统,或对能耗控制严格的绿色建筑项目,可大幅降低整体运营成本。
2. 安装灵活,适配多种场地条件
体积优势:设备集成度高,单台 10t/h 处理量的常温过滤式除氧器占地面积仅 1.5-2㎡(含预处理、除氧、后置过滤单元),约为同等处理量旋膜除氧器的 1/3,可直接安装于室内设备间,无需单独建设蒸汽管道或高温防护设施;
安装成本:无需复杂的蒸汽管路设计、保温工程,安装周期仅需 3-5 天(旋膜除氧器需 7-10 天),初期安装成本降低 40%-50%,尤其适合既有系统的改造项目(如老旧锅炉给水系统升级)。
3. 适应水质范围广,运行稳定性强
水质适应性:可处理进水溶解氧含量 0.5-15mg/L(覆盖地下水、地表水、循环水等常见水源),且对进水温度波动(5-40℃)、pH 值变化(6.5-8.5)不敏感,即使进水水质短期波动(如雨季地表水浊度升高),通过调整滤速仍能维持稳定除氧效果;
抗冲击能力:当进水流量波动 ±30% 时,出水溶解氧变化量≤0.02mg/L,远优于旋膜除氧器(流量波动 ±20% 时,溶解氧变化量≤0.05mg/L),适合用水负荷不稳定的场景(如间歇生产的化工厂)。
4. 操作维护简便,人工成本低
自动化控制:配备 PLC 智能控制系统,可自动监测进水流量、溶解氧含量、滤料压差,当滤料饱和时自动触发反冲洗或发出更换提醒,无需人工值守;
维护便捷性:滤料再生过程可自动完成(反冲洗时间 15-20 分钟 / 次,每月 1-2 次),更换滤料时仅需打开滤柱顶盖,无需拆解设备,单人次即可完成操作,维护周期延长至 3-6 个月 / 次,人工成本降低 60% 以上。
5. 无高温高压风险,安全性高
运行安全:全程常温常压运行(工作压力 0.2-1.0MPa,远低于旋膜除氧器的蒸汽压力),无高温烫伤、蒸汽泄漏等安全隐患,设备壳体无需采用耐高温高压材质,降低安全防护成本;
环保特性:除氧过程无有害气体排放(如旋膜除氧器的排汽含少量蒸汽),化学还原反应生成的沉淀物可通过后置过滤去除,无二次污染,符合环保要求,适合对环保标准严格的食品、医药行业。
三、适用场景与注意事项
1. 主要适用领域
工业循环水:化工、冶金行业循环冷却系统补水除氧,防止管道腐蚀;
热水供应:酒店、住宅集中热水系统,避免热水管道结垢与腐蚀;
中小型锅炉:额定压力≤2.5MPa 的热水锅炉、蒸汽锅炉(无蒸汽供应场景);
特殊行业:食品、医药行业工艺用水除氧(避免高温影响水质成分)。
2. 运行注意事项
进水预处理:必须确保预处理单元正常运行,若进水悬浮物含量>1mg/L,需及时更换精密滤网,防止滤料堵塞;
滤料管理:定期检测滤料活性(每季度 1 次),当出水溶解氧持续>0.05mg/L 时,需及时再生或更换滤料,避免因滤料失效导致除氧效果下降;
系统排空:设备停运时需排空滤柱内积水,防止滤料长期浸泡氧化失效;重新启动前需先冲洗滤料 5-10 分钟,去除残留杂质。
北京中天恒远联系方式:
技术经理:186-1009-4262
电话微信:186-1009-4262
咨询电话:010-8022-5898
常温过滤式除氧器工艺原理及优势特点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。





