一、工藝原理:海綿鐵的 “吸附 - 反應(yīng) - 過濾” 協(xié)同機(jī)制
中天恒遠(yuǎn)海綿鐵過濾式除氧器(以 HY 系列高效海綿鐵除氧器為代表)核心依托鐵氧化學(xué)反應(yīng)原理,通過海綿鐵的高活性表面與溶解氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),同時(shí)結(jié)合過濾截留作用實(shí)現(xiàn)深度除氧,適配中低壓鍋爐給水、工業(yè)循環(huán)水等場景,尤其適合無蒸汽熱源的中小型用戶。
1. 理論核心:海綿鐵的高活性特性
設(shè)備采用多孔狀海綿鐵濾料(主要成分為單質(zhì)鐵,孔隙率達(dá) 80%-90%),其除氧過程基于兩大關(guān)鍵特性:
氧化反應(yīng)脫除:當(dāng)含溶解氧的水流經(jīng)海綿鐵濾層時(shí),水中 O₂與單質(zhì)鐵發(fā)生反應(yīng),生成 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃等不溶性氫氧化物,反應(yīng)方程式為:2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe (OH)₂↓、4Fe (OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe (OH)₃↓,通過化學(xué)轉(zhuǎn)化將溶解氧固定為固體沉淀物;
多孔吸附強(qiáng)化:海綿鐵的高孔隙結(jié)構(gòu)提供巨大比表面積(約 20-30㎡/g),不僅能吸附水中懸浮雜質(zhì),還能讓水流與濾料充分接觸,延長反應(yīng)時(shí)間,使溶解氧去除更徹底,同時(shí)生成的氫氧化物可附著在濾料表面,形成 “二次過濾層”,進(jìn)一步提升除氧效果。
2. 核心流程:五步連續(xù)運(yùn)行體系
設(shè)備采用全自動(dòng)逆流過濾設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)除氧、反洗、排污的連續(xù)循環(huán),具體分為五個(gè)階段:
預(yù)處理階段:原水(需經(jīng)軟化處理,避免鈣鎂離子與氫氧化物生成水垢)先經(jīng)精密濾網(wǎng)(孔徑 50-100μm)去除大顆粒雜質(zhì),防止堵塞海綿鐵孔隙,隨后以逆流方式進(jìn)入除氧塔;
核心除氧階段:水流以 5-10m/h 的濾速通過海綿鐵濾層,在多孔結(jié)構(gòu)中與濾料充分接觸,溶解氧與單質(zhì)鐵發(fā)生氧化反應(yīng),出水含氧量可降至 0.05mg/L 以下,除氧效率超 99%;
緩沖穩(wěn)定階段:除氧后水流進(jìn)入后置緩沖罐,罐內(nèi)設(shè)置擋板減緩水流速度,使未完全反應(yīng)的微小氫氧化物顆粒沉降,同時(shí)避免水流擾動(dòng)導(dǎo)致二次溶氧;
反洗再生階段:當(dāng)濾層阻力上升至 0.15-0.2MPa(或運(yùn)行 12-24 小時(shí)),系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)反洗程序 —— 以 15-20m/h 的反洗流速?zèng)_洗濾層,將附著在海綿鐵表面的氫氧化物雜質(zhì)剝離,恢復(fù)濾料活性,反洗水通過排污閥排出;
正洗復(fù)位階段:反洗完成后,以正常濾速正洗 5-10 分鐘,清除濾層內(nèi)殘留的反洗水和雜質(zhì),確保出水水質(zhì)穩(wěn)定,隨后設(shè)備恢復(fù)正常除氧運(yùn)行。
3. 結(jié)構(gòu)適配:模塊化塔體設(shè)計(jì)
單塔獨(dú)立運(yùn)行:適用于處理量≤50m³/h 的間歇式用水場景(如小型工廠鍋爐給水),塔體采用碳鋼防腐材質(zhì)(內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或聚乙烯),占地面積僅為同處理量熱力除氧器的 50%;
多塔并聯(lián)運(yùn)行:針對處理量>50m³/h 的連續(xù)供水系統(tǒng)(如大型住宅小區(qū)采暖循環(huán)水),多臺(tái)除氧塔并聯(lián)設(shè)置,通過 PLC 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交替運(yùn)行與反洗,確保 24 小時(shí)不間斷除氧,同時(shí)可根據(jù)用水量靈活調(diào)節(jié)運(yùn)行塔數(shù),降低能耗。
二、核心優(yōu)勢:低成本運(yùn)行下的多維度價(jià)值突破
相較于熱力除氧器、樹脂除氧器,中天恒遠(yuǎn)海綿鐵過濾式除氧器在能耗、運(yùn)維成本、場景適配等維度形成獨(dú)特優(yōu)勢,尤其適合對運(yùn)行成本敏感的中小型企業(yè)及無蒸汽熱源場景。
1. 能耗優(yōu)化:常溫運(yùn)行,零熱力消耗
無加熱能耗:無需消耗蒸汽或電能加熱,僅需維持水泵的低壓運(yùn)行(揚(yáng)程≤30m),相比熱力除氧器節(jié)省 80% 以上能源成本,特別適合食品加工、紡織印染等無蒸汽熱源的行業(yè);
低水耗反洗:反洗用水量僅為處理水量的 2%-3%,且反洗水可經(jīng)沉淀過濾后回收利用(如用于廠區(qū)綠化、設(shè)備冷卻),進(jìn)一步降低水資源損耗,年節(jié)水可達(dá)數(shù)百噸。
2. 適配靈活:從小流量到高硬度水全覆蓋
場景兼容性:可適配中低壓鍋爐(壓力≤2.5MPa)、工業(yè)循環(huán)水、中央空調(diào)補(bǔ)水等場景,在華北地區(qū)高硬度水質(zhì)環(huán)境中,經(jīng)軟化預(yù)處理后仍能穩(wěn)定運(yùn)行,出水含氧量長期維持在 0.03-0.05mg/L;
水質(zhì)適配性:對進(jìn)水水溫要求寬松(5-50℃均可運(yùn)行),且無需投加化學(xué)藥劑,避免藥劑殘留對后續(xù)工藝的影響(如食品行業(yè)用水的安全性要求),同時(shí)可耐受進(jìn)水含氧量波動(dòng)(≤10mg/L),適應(yīng)性強(qiáng)。
3. 運(yùn)行運(yùn)維:低維護(hù)成本,操作簡便
全自動(dòng)無人值守:配備在線溶氧監(jiān)測儀、壓力傳感器及 PLC 控制系統(tǒng),可自動(dòng)監(jiān)測出水水質(zhì)、濾層阻力,自動(dòng)觸發(fā)反洗、排污等操作,無需人工干預(yù),相比傳統(tǒng)化學(xué)加藥除氧減少 95% 操作工作量;
低耗材成本:海綿鐵濾料使用壽命長達(dá) 3-5 年(定期補(bǔ)充損耗量即可,年補(bǔ)充量僅為初始裝填量的 5%-10%),且濾料價(jià)格低廉(約 2000-3000 元 / 噸),相比樹脂除氧器的再生劑成本(年需數(shù)萬元),年運(yùn)維成本降低 70% 以上;
易檢修設(shè)計(jì):塔體設(shè)置人孔和觀察窗,可直接觀察濾料狀態(tài),檢修時(shí)無需拆卸整體設(shè)備,僅需打開人孔更換或補(bǔ)充濾料,檢修時(shí)間縮短至 2-4 小時(shí),遠(yuǎn)低于熱力除氧器的檢修周期(1-2 天)。
4. 環(huán)保與安全:無二次污染,運(yùn)行穩(wěn)定
無藥劑污染:全程采用物理化學(xué)除氧方式,無需投加亞硫酸鈉、聯(lián)氨等化學(xué)藥劑,避免藥劑殘留隨排水進(jìn)入環(huán)境,同時(shí)生成的氫氧化物可作為一般固廢處理(或回收用于污水處理的絮凝劑),符合環(huán)保排放要求;
安全無風(fēng)險(xiǎn):無高溫、高壓運(yùn)行部件(運(yùn)行壓力≤0.6MPa,常溫運(yùn)行),避免熱力除氧器的高溫燙傷、壓力泄漏等安全隱患,設(shè)備運(yùn)行噪音≤60dB,符合廠區(qū)噪音標(biāo)準(zhǔn)。
5. 經(jīng)濟(jì)性:中小型場景性價(jià)比之王
初期投資低:設(shè)備采購成本比同處理量真空熱力除氧器低 40%-60%,比樹脂除氧器低 20%-30%,且無需搭建鋼架、蒸汽管道等配套設(shè)施,基建成本節(jié)省 50% 以上,安裝周期縮短至 2-3 天;
綜合成本優(yōu)勢:以處理量 10m³/h 的設(shè)備為例,初期投資約 5-8 萬元,年運(yùn)行成本(含電費(fèi)、濾料補(bǔ)充、水費(fèi))僅需 3000-5000 元,遠(yuǎn)低于熱力除氧器的年蒸汽消耗成本(約 2-3 萬元)和樹脂除氧器的年再生劑成本(約 1-2 萬元),投資回收期僅為 1-2 年。





