一、氧化氢树脂除氧器工艺原理

氧化氢树脂除氧器是依托离子交换吸附 + 催化氧化还原双重机制运行的新型除氧设备，核心载体为改性氧化氢树脂(通常以苯乙烯 - 二乙烯苯共聚物为骨架，负载活性组分如过渡金属离子、羟基基团)，无需高温高压或大量化学药剂，仅通过树脂与水中溶解氧(DO)的定向作用实现高效除氧，具体原理可分为三个核心环节：

1. 离子交换吸附：溶解氧的定向捕获

氧化氢树脂表面负载的活性基团(如 -OH、-COOH 及过渡金属离子 Cu²⁺、Fe³⁺) 具有极强的吸附性能，当水流通过树脂床层时：

树脂表面的极性基团通过氢键作用与水分子结合，形成稳定的水合层，使水中溶解氧被 “包裹” 在水合层内，限制其自由扩散;

树脂负载的过渡金属离子作为 “吸附位点”，通过配位键与溶解氧结合(如 Cu²⁺ 与 O₂ 形成 [Cu (O₂)]²⁺ 配位化合物)，将溶解氧定向捕获在树脂表面，实现从水中的初步分离，此时水中 DO 含量可从 8 - 12mg/L 降至 1 - 2mg/L。

2. 催化氧化还原：氧的彻底转化

被树脂捕获的溶解氧，在过渡金属离子的催化作用下，与水中微量还原性物质(或树脂自身缓慢释放的还原组分)发生氧化还原反应：

若水中存在微量有机物(如小分子醇、醛)，反应式可表示为：O₂ + 有机物(CₙHₘOₚ)→ CO₂ + H₂O，溶解氧被还原为水分子;

若树脂负载的过渡金属离子具备变价特性(如 Fe³⁺/Fe²⁺、Cu²⁺/Cu⁺)，则会发生 “离子价态循环”：Fe³⁺ 先被水中微量还原物质还原为 Fe²⁺，Fe²⁺ 再与溶解氧反应生成 Fe³⁺ 和 OH⁻，即 4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ = 4Fe³⁺ + 2H₂O，在此过程中，溶解氧被持续消耗，DO 含量可进一步降至 0.05mg/L 以下，且过渡金属离子始终保持催化活性。

3. 树脂再生：性能恢复与循环使用

当树脂吸附能力达到饱和(表现为出水 DO 含量上升至阈值)时，需进行再生处理以恢复其除氧性能，常见再生方式有两种：

化学再生：通入低浓度还原性溶液(如 0.5% - 1% 亚硫酸钠溶液)，还原树脂表面被氧化的过渡金属离子(如将 Fe³⁺ 还原为 Fe²⁺)，同时清除树脂孔隙内吸附的杂质，再生后树脂可重新投入使用;

物理再生：对于部分改性氧化氢树脂，可通过通入惰性气体(如氮气)吹扫树脂床层，脱附树脂表面未完全反应的残留氧，或采用热水反洗(40 - 50℃)，利用温度变化破坏吸附平衡，实现简易再生，操作更便捷。

二、氧化氢树脂除氧器的核心优势

相较于热力除氧、电化学除氧、常温过滤除氧等技术，氧化氢树脂除氧器在电子行业超纯水制备、食品饮料用水处理、小型锅炉给水等场景中，具备以下显著优势：

1. 除氧精度高，水质适应性强

树脂对溶解氧的吸附与催化作用具有协同效应，除氧率稳定在 99% 以上，可将水中 DO 含量降至 0.02 - 0.05mg/L，满足电子行业超纯水(要求 DO≤0.01mg/L，需配合深度处理)、食品饮料用水(要求 DO≤0.1mg/L)的严苛标准;

不受进水 pH 值(4 - 9)、温度(5 - 60℃)及微量杂质(如氯离子、硫酸盐)的显著影响，即使面对低浊度、低有机物含量的水质，仍能保持稳定除氧效果，避免了传统化学除氧对水质参数的敏感依赖。

2. 无二次污染，运行安全环保

全程无需添加大量化学除氧剂(仅再生时使用少量低浓度药剂，且易冲洗干净)，避免了药剂残留对水质的污染(如亚硫酸钠过量导致的水中硫酸盐超标);

反应产物仅为水、二氧化碳(若有有机物参与)，无有毒气体(如氯气)或腐蚀性副产物(如氢氧化铁絮体)产生，不会对后续管道、设备造成腐蚀，也无需额外处理固废，符合环保要求。

3. 设备占地小，安装灵活便捷

树脂床层多采用柱状或罐式设计，单台设备(直径 0.3 - 1.5m，高度 1 - 2.5m)即可满足 1 - 20m³/h 的处理水量需求，占地面积仅为热力除氧系统的 1/15 - 1/5，尤其适合场地受限的中小型企业或实验室场景;

设备可采用模块化设计，支持多台并联(提升处理量)或串联(提高除氧精度)，可直接接入现有水处理管路，无需大规模改造，安装周期短(通常 1 - 2 天即可完成调试)。

4. 能耗与运行成本低

无需像热力除氧那样消耗蒸汽，也无需像电化学除氧那样维持电场，仅需借助水流自身压力(或低功率水泵)使水通过树脂床层，能耗仅为热力除氧的 1/50 - 1/20，远低于电化学除氧;

树脂使用寿命长(正常工况下可连续使用 1 - 2 年，再生后可重复使用 5 - 8 次)，再生药剂用量少(单次再生药剂成本仅几元至几十元)，且无需频繁更换核心部件，长期运行成本显著低于化学除氧和常温过滤除氧。

5. 操作简便，维护难度低

设备运行过程无需人工值守，可通过在线 DO 监测仪实时监控出水水质，当 DO 超标时自动发出再生提醒，部分设备可配套自动再生系统，实现 “运行 - 再生 - 恢复运行” 的全流程自动化;

日常维护仅需定期检查树脂床层压力(防止堵塞)、补充再生药剂，无复杂机械部件(如电化学除氧的电极、热力除氧的加热装置)，故障率低，维护人员经简单培训即可操作。

6. 无噪音污染，运行稳定性高

设备运行时无转动部件(如水泵、真空泵)，仅存在水流通过树脂床层的轻微声响(噪音≤50dB)，适合对噪音敏感的食品饮料厂、电子车间等场景;

树脂除氧过程为静态吸附与催化反应，不受水流波动(如短时间流量变化)的影响，出水 DO 含量波动小，稳定性优于依赖动态反应的电化学除氧和常温过滤除氧。