一、工艺原理:海绵铁的 “吸附 - 反应 - 过滤” 协同机制
中天恒远海绵铁过滤式除氧器(以 HY 系列高效海绵铁除氧器为代表)核心依托铁氧化学反应原理,通过海绵铁的高活性表面与溶解氧发生氧化还原反应,同时结合过滤截留作用实现深度除氧,适配中低压锅炉给水、工业循环水等场景,尤其适合无蒸汽热源的中小型用户。
1. 理论核心:海绵铁的高活性特性
设备采用多孔状海绵铁滤料(主要成分为单质铁,孔隙率达 80%-90%),其除氧过程基于两大关键特性:
氧化反应脱除:当含溶解氧的水流经海绵铁滤层时,水中 O₂与单质铁发生反应,生成 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃等不溶性氢氧化物,反应方程式为:2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe (OH)₂↓、4Fe (OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe (OH)₃↓,通过化学转化将溶解氧固定为固体沉淀物;
多孔吸附强化:海绵铁的高孔隙结构提供巨大比表面积(约 20-30㎡/g),不仅能吸附水中悬浮杂质,还能让水流与滤料充分接触,延长反应时间,使溶解氧去除更彻底,同时生成的氢氧化物可附着在滤料表面,形成 “二次过滤层”,进一步提升除氧效果。
2. 核心流程:五步连续运行体系
设备采用全自动逆流过滤设计,实现除氧、反洗、排污的连续循环,具体分为五个阶段:
预处理阶段:原水(需经软化处理,避免钙镁离子与氢氧化物生成水垢)先经精密滤网(孔径 50-100μm)去除大颗粒杂质,防止堵塞海绵铁孔隙,随后以逆流方式进入除氧塔;
核心除氧阶段:水流以 5-10m/h 的滤速通过海绵铁滤层,在多孔结构中与滤料充分接触,溶解氧与单质铁发生氧化反应,出水含氧量可降至 0.05mg/L 以下,除氧效率超 99%;
缓冲稳定阶段:除氧后水流进入后置缓冲罐,罐内设置挡板减缓水流速度,使未完全反应的微小氢氧化物颗粒沉降,同时避免水流扰动导致二次溶氧;
反洗再生阶段:当滤层阻力上升至 0.15-0.2MPa(或运行 12-24 小时),系统自动启动反洗程序 —— 以 15-20m/h 的反洗流速冲洗滤层,将附着在海绵铁表面的氢氧化物杂质剥离,恢复滤料活性,反洗水通过排污阀排出;
正洗复位阶段:反洗完成后,以正常滤速正洗 5-10 分钟,清除滤层内残留的反洗水和杂质,确保出水水质稳定,随后设备恢复正常除氧运行。
3. 结构适配:模块化塔体设计
单塔独立运行:适用于处理量≤50m³/h 的间歇式用水场景(如小型工厂锅炉给水),塔体采用碳钢防腐材质(内衬环氧树脂或聚乙烯),占地面积仅为同处理量热力除氧器的 50%;
多塔并联运行:针对处理量>50m³/h 的连续供水系统(如大型住宅小区采暖循环水),多台除氧塔并联设置,通过 PLC 控制系统实现交替运行与反洗,确保 24 小时不间断除氧,同时可根据用水量灵活调节运行塔数,降低能耗。
二、核心优势:低成本运行下的多维度价值突破
相较于热力除氧器、树脂除氧器,中天恒远海绵铁过滤式除氧器在能耗、运维成本、场景适配等维度形成独特优势,尤其适合对运行成本敏感的中小型企业及无蒸汽热源场景。
1. 能耗优化:常温运行,零热力消耗
无加热能耗:无需消耗蒸汽或电能加热,仅需维持水泵的低压运行(扬程≤30m),相比热力除氧器节省 80% 以上能源成本,特别适合食品加工、纺织印染等无蒸汽热源的行业;
低水耗反洗:反洗用水量仅为处理水量的 2%-3%,且反洗水可经沉淀过滤后回收利用(如用于厂区绿化、设备冷却),进一步降低水资源损耗,年节水可达数百吨。
2. 适配灵活:从小流量到高硬度水全覆盖
场景兼容性:可适配中低压锅炉(压力≤2.5MPa)、工业循环水、中央空调补水等场景,在华北地区高硬度水质环境中,经软化预处理后仍能稳定运行,出水含氧量长期维持在 0.03-0.05mg/L;
水质适配性:对进水水温要求宽松(5-50℃均可运行),且无需投加化学药剂,避免药剂残留对后续工艺的影响(如食品行业用水的安全性要求),同时可耐受进水含氧量波动(≤10mg/L),适应性强。
3. 运行运维:低维护成本,操作简便
全自动无人值守:配备在线溶氧监测仪、压力传感器及 PLC 控制系统,可自动监测出水水质、滤层阻力,自动触发反洗、排污等操作,无需人工干预,相比传统化学加药除氧减少 95% 操作工作量;
低耗材成本:海绵铁滤料使用寿命长达 3-5 年(定期补充损耗量即可,年补充量仅为初始装填量的 5%-10%),且滤料价格低廉(约 2000-3000 元 / 吨),相比树脂除氧器的再生剂成本(年需数万元),年运维成本降低 70% 以上;
易检修设计:塔体设置人孔和观察窗,可直接观察滤料状态,检修时无需拆卸整体设备,仅需打开人孔更换或补充滤料,检修时间缩短至 2-4 小时,远低于热力除氧器的检修周期(1-2 天)。
4. 环保与安全:无二次污染,运行稳定
无药剂污染:全程采用物理化学除氧方式,无需投加亚硫酸钠、联氨等化学药剂,避免药剂残留随排水进入环境,同时生成的氢氧化物可作为一般固废处理(或回收用于污水处理的絮凝剂),符合环保排放要求;
安全无风险:无高温、高压运行部件(运行压力≤0.6MPa,常温运行),避免热力除氧器的高温烫伤、压力泄漏等安全隐患,设备运行噪音≤60dB,符合厂区噪音标准。
5. 经济性:中小型场景性价比之王
初期投资低:设备采购成本比同处理量真空热力除氧器低 40%-60%,比树脂除氧器低 20%-30%,且无需搭建钢架、蒸汽管道等配套设施,基建成本节省 50% 以上,安装周期缩短至 2-3 天;
综合成本优势:以处理量 10m³/h 的设备为例,初期投资约 5-8 万元,年运行成本(含电费、滤料补充、水费)仅需 3000-5000 元,远低于热力除氧器的年蒸汽消耗成本(约 2-3 万元)和树脂除氧器的年再生剂成本(约 1-2 万元),投资回收期仅为 1-2 年。





