一、常溫過濾式除氧器核心工藝原理
常溫過濾式除氧器是一種非熱力除氧設(shè)備，核心基于 “物理吸附” 與 “化學(xué)還原” 雙重機(jī)制，無(wú)需高溫蒸汽加熱，通過濾料與水中溶解氧的反應(yīng)或吸附作用實(shí)現(xiàn)除氧，廣泛應(yīng)用于熱水鍋爐、空調(diào)循環(huán)水、工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)等對(duì)溫度敏感或無(wú)蒸汽供應(yīng)的場(chǎng)景。其具體工作流程可拆解為以下 4 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：
1. 進(jìn)水預(yù)處理階段(保障濾料效率)
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：進(jìn)水首先進(jìn)入 “預(yù)處理單元”，內(nèi)部配備精密濾網(wǎng)(孔徑 5-10μm)與活性炭濾層，部分設(shè)備還集成軟化樹脂模塊。
工藝作用：精密濾網(wǎng)攔截水中懸浮物(如泥沙、鐵銹)，避免堵塞后續(xù)濾料孔隙;活性炭吸附水中有機(jī)物(如腐殖酸)與余氯，防止有機(jī)物污染濾料、余氯氧化還原型濾料;軟化樹脂則去除鈣、鎂離子，避免水垢附著影響濾料接觸效率。
處理標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)處理后進(jìn)水懸浮物含量≤1mg/L、余氯含量≤0.1mg/L、硬度≤0.03mmol/L，為后續(xù)除氧環(huán)節(jié)創(chuàng)造穩(wěn)定條件。
2. 濾層接觸反應(yīng)階段(核心除氧)
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：預(yù)處理后的水進(jìn)入 “除氧濾柱”，濾柱內(nèi)填充專用除氧濾料(常用類型包括海綿鐵濾料、亞硫酸鈉型樹脂、貴金屬催化濾料，濾層高度 1.2-1.8m，濾速控制在 5-10m/h)。
工藝作用：根據(jù)濾料類型不同，通過兩種核心機(jī)制實(shí)現(xiàn)除氧：
化學(xué)還原型(如海綿鐵)：海綿鐵(主要成分 Fe₃O₄)與水中溶解氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃沉淀(反應(yīng)式：2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe (OH)₂↓，4Fe (OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe (OH)₃↓)，沉淀附著于濾料表面或隨水流進(jìn)入后續(xù)單元;
物理吸附型(如貴金屬催化濾料)：濾料表面的貴金屬(如鈀、鉑)活性位點(diǎn)吸附水中溶解氧，同時(shí)催化水中微量氫氣(需額外補(bǔ)充，濃度 5-10ppm)與氧氣反應(yīng)生成水(反應(yīng)式：2H₂ + O₂ = 2H₂O)，實(shí)現(xiàn)氧的無(wú)害化去除。
除氧邏輯：水流在濾層中呈 “錯(cuò)流或逆流” 狀態(tài)，確保與濾料充分接觸，溶解氧通過 “反應(yīng)消耗” 或 “吸附轉(zhuǎn)化” 被去除，出水溶解氧可降至 0.05mg/L 以下，滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50050-2017)要求。
3. 后置過濾分離階段(凈化水質(zhì))
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：經(jīng)除氧濾柱處理后的水進(jìn)入 “后置過濾單元”，配備纖維球過濾器或精密濾芯(孔徑 1-3μm)。
工藝作用：攔截除氧反應(yīng)生成的沉淀物(如 Fe (OH)₃)、脫落的濾料顆粒，避免雜質(zhì)進(jìn)入后續(xù)用水系統(tǒng)，防止管道堵塞或設(shè)備磨損。
分離標(biāo)準(zhǔn)：后置過濾后出水懸浮物含量≤0.5mg/L，濁度≤0.5NTU，確保水質(zhì)清潔度。
4. 濾料再生 / 更換階段(維持持續(xù)運(yùn)行)
再生機(jī)制：針對(duì)可再生濾料(如海綿鐵)，當(dāng)濾料吸附飽和或反應(yīng)活性下降時(shí)(表現(xiàn)為出水溶解氧超標(biāo))，通過 “反沖洗 + 還原再生” 恢復(fù)活性：反沖洗(采用原水或壓縮空氣，沖洗強(qiáng)度 15-20L/(m²・s))去除濾料表面附著的沉淀物;還原再生(通入稀鹽酸或亞硫酸鈉溶液，濃度 2%-5%)將高價(jià)鐵化合物還原為低價(jià)鐵，恢復(fù)濾料反應(yīng)能力;
更換機(jī)制：不可再生濾料(如亞硫酸鈉型樹脂)使用周期結(jié)束后(通常 6-12 個(gè)月，視進(jìn)水氧含量而定)，直接更換新濾料，確保除氧效率穩(wěn)定。
二、常溫過濾式除氧器的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
相較于旋膜除氧器等熱力除氧設(shè)備，常溫過濾式除氧器在能耗、環(huán)境適應(yīng)性、安裝成本等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，具體可概括為以下 5 點(diǎn)：
1. 無(wú)需高溫蒸汽，能耗顯著降低
核心優(yōu)勢(shì)：全程在常溫環(huán)境(5-40℃)下運(yùn)行，無(wú)需消耗蒸汽或電能加熱水體，與旋膜除氧器相比，運(yùn)行能耗降低 80% 以上(以 10t/h 處理量為例，旋膜除氧器日均蒸汽消耗約 2-3 噸，而常溫過濾式僅需反沖洗用水，日均能耗成本可從數(shù)百元降至數(shù)十元)。
應(yīng)用場(chǎng)景：特別適合無(wú)蒸汽供應(yīng)的中小型工廠(如食品加工廠、小型供暖站)、偏遠(yuǎn)地區(qū)供水系統(tǒng)，或?qū)δ芎目刂茋?yán)格的綠色建筑項(xiàng)目，可大幅降低整體運(yùn)營(yíng)成本。
2. 安裝靈活，適配多種場(chǎng)地條件
體積優(yōu)勢(shì)：設(shè)備集成度高，單臺(tái) 10t/h 處理量的常溫過濾式除氧器占地面積僅 1.5-2㎡(含預(yù)處理、除氧、后置過濾單元)，約為同等處理量旋膜除氧器的 1/3，可直接安裝于室內(nèi)設(shè)備間，無(wú)需單獨(dú)建設(shè)蒸汽管道或高溫防護(hù)設(shè)施;
安裝成本：無(wú)需復(fù)雜的蒸汽管路設(shè)計(jì)、保溫工程，安裝周期僅需 3-5 天(旋膜除氧器需 7-10 天)，初期安裝成本降低 40%-50%，尤其適合既有系統(tǒng)的改造項(xiàng)目(如老舊鍋爐給水系統(tǒng)升級(jí))。
3. 適應(yīng)水質(zhì)范圍廣，運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)
水質(zhì)適應(yīng)性：可處理進(jìn)水溶解氧含量 0.5-15mg/L(覆蓋地下水、地表水、循環(huán)水等常見水源)，且對(duì)進(jìn)水溫度波動(dòng)(5-40℃)、pH 值變化(6.5-8.5)不敏感，即使進(jìn)水水質(zhì)短期波動(dòng)(如雨季地表水濁度升高)，通過調(diào)整濾速仍能維持穩(wěn)定除氧效果;
抗沖擊能力：當(dāng)進(jìn)水流量波動(dòng) ±30% 時(shí)，出水溶解氧變化量≤0.02mg/L，遠(yuǎn)優(yōu)于旋膜除氧器(流量波動(dòng) ±20% 時(shí)，溶解氧變化量≤0.05mg/L)，適合用水負(fù)荷不穩(wěn)定的場(chǎng)景(如間歇生產(chǎn)的化工廠)。
4. 操作維護(hù)簡(jiǎn)便，人工成本低
自動(dòng)化控制：配備 PLC 智能控制系統(tǒng)，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)進(jìn)水流量、溶解氧含量、濾料壓差，當(dāng)濾料飽和時(shí)自動(dòng)觸發(fā)反沖洗或發(fā)出更換提醒，無(wú)需人工值守;
維護(hù)便捷性：濾料再生過程可自動(dòng)完成(反沖洗時(shí)間 15-20 分鐘 / 次，每月 1-2 次)，更換濾料時(shí)僅需打開濾柱頂蓋，無(wú)需拆解設(shè)備，單人次即可完成操作，維護(hù)周期延長(zhǎng)至 3-6 個(gè)月 / 次，人工成本降低 60% 以上。
5. 無(wú)高溫高壓風(fēng)險(xiǎn)，安全性高
運(yùn)行安全：全程常溫常壓運(yùn)行(工作壓力 0.2-1.0MPa，遠(yuǎn)低于旋膜除氧器的蒸汽壓力)，無(wú)高溫燙傷、蒸汽泄漏等安全隱患，設(shè)備殼體無(wú)需采用耐高溫高壓材質(zhì)，降低安全防護(hù)成本;
環(huán)保特性：除氧過程無(wú)有害氣體排放(如旋膜除氧器的排汽含少量蒸汽)，化學(xué)還原反應(yīng)生成的沉淀物可通過后置過濾去除，無(wú)二次污染，符合環(huán)保要求，適合對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的食品、醫(yī)藥行業(yè)。
三、適用場(chǎng)景與注意事項(xiàng)
1. 主要適用領(lǐng)域
工業(yè)循環(huán)水：化工、冶金行業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水除氧，防止管道腐蝕;
熱水供應(yīng)：酒店、住宅集中熱水系統(tǒng)，避免熱水管道結(jié)垢與腐蝕;
中小型鍋爐：額定壓力≤2.5MPa 的熱水鍋爐、蒸汽鍋爐(無(wú)蒸汽供應(yīng)場(chǎng)景);
特殊行業(yè)：食品、醫(yī)藥行業(yè)工藝用水除氧(避免高溫影響水質(zhì)成分)。
2. 運(yùn)行注意事項(xiàng)
進(jìn)水預(yù)處理：必須確保預(yù)處理單元正常運(yùn)行，若進(jìn)水懸浮物含量>1mg/L，需及時(shí)更換精密濾網(wǎng)，防止濾料堵塞;
濾料管理：定期檢測(cè)濾料活性(每季度 1 次)，當(dāng)出水溶解氧持續(xù)>0.05mg/L 時(shí)，需及時(shí)再生或更換濾料，避免因?yàn)V料失效導(dǎo)致除氧效果下降;
系統(tǒng)排空：設(shè)備停運(yùn)時(shí)需排空濾柱內(nèi)積水，防止濾料長(zhǎng)期浸泡氧化失效;重新啟動(dòng)前需先沖洗濾料 5-10 分鐘，去除殘留雜質(zhì)。
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