過濾式海綿鐵除氧器工作原理及特點優勢，過濾式海綿鐵除氧器是一種以海綿鐵為核心濾料，基于常溫化學吸附原理實現水中溶解氧去除的水處理設備，廣泛應用于低壓鍋爐給水、中央空調循環水、工業循環水、民用二次供水等場景，尤其適合無蒸汽熱源、追求低能耗運行的中小型系統。其核心價值在于以低成本、低維護的方式解決氧腐蝕問題，保障管道與設備的長期穩定運行。以下從工作原理和特點優勢兩方面展開詳細說明。
一、過濾式海綿鐵除氧器工作原理
過濾式海綿鐵除氧器的核心機制是 “化學吸附除氧 + 過濾截留”，利用海綿鐵的多孔結構與高活性鐵元素，在常溫下與水中溶解氧發生定向化學反應，同時通過濾料層的過濾作用去除反應產物，實現 “除氧 + 凈化” 一體化。整個過程無需外部熱源，僅依賴水流自身壓力推動，具體可分為 “預處理 - 吸附除氧 - 過濾凈化 - 反沖洗再生” 四個關鍵階段：
1. 第一階段：預處理 —— 保護濾料活性
待除氧的原水(如軟化水、自來水)首先進入設備的 “前置預處理單元”，該單元通常配備精度為 50-100μm 的不銹鋼濾網或 PP 棉過濾器，主要作用是去除水中的懸浮物、泥沙、膠體顆粒等雜質。若原水含有余氯(如市政供水)，部分設備會增設活性炭過濾層，通過活性炭的物理吸附作用將余氯含量降至 0.1mg/L 以下 —— 因余氯具有強氧化性，會提前氧化海綿鐵表面，導致濾料活性下降，影響除氧效率。經過預處理，水質初步凈化，為海綿鐵濾料的高效除氧創造前提條件。
2. 第二階段：吸附除氧 —— 核心除氧反應
預處理后的水流以 0.5-1.5m/h 的濾速緩慢流經設備主體的 “海綿鐵濾料層”(濾料粒徑通常為 1-3mm)。海綿鐵是采用鐵精礦粉經高溫還原制成的多孔狀材料，其內部孔隙率高達 70%-80%，比表面積可達 20-30m²/g，且富含高活性的單質鐵(Fe)。當水流穿過濾料層時，水中的溶解氧會與海綿鐵表面的 Fe 發生快速化學反應：
2Fe + 2H₂O + O₂ = 2Fe(OH)₂
生成的氫氧化亞鐵(Fe (OH)₂)為絮狀沉淀物，會暫時附著在海綿鐵表面;同時，未完全反應的 Fe (OH)₂會進一步被水中殘留的氧氣氧化為氫氧化鐵(Fe (OH)₃)，形成更穩定的紅褐色沉淀物。這一過程中，水中的溶解氧被持續消耗，含量從初始的 5-9mg/L(常溫自來水)快速降至 0.05mg/L 以下，滿足《工業鍋爐水質》(GB/T 1576-2022)等標準要求。
3. 第三階段：過濾凈化 —— 去除反應產物
隨著除氧反應的持續進行，海綿鐵濾料層表面會逐漸附著 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃等反應產物，同時原水中未被預處理完全的微小雜質也會被濾料層截留。濾料層的多孔結構在此過程中兼具 “除氧” 與 “過濾” 雙重作用，水流通過時，反應產物與雜質被截留在濾料間隙中，確保出水水質清澈，避免后續管道或設備因沉淀物堵塞而影響運行效率。
4. 第四階段：反沖洗再生 —— 恢復濾料性能
當海綿鐵濾料使用一段時間后(通常為 1-3 個月，具體取決于原水含氧量與處理水量)，濾料表面會被大量 Fe (OH)₃覆蓋，孔隙被堵塞，導致濾速下降、除氧效率降低，此時需啟動 “反沖洗再生” 流程。反沖洗水從設備底部進入，以 3-5m/h 的流速反向沖洗濾料層：一方面，高速水流會沖刷掉濾料表面附著的 Fe (OH)₃沉淀物與截留雜質，恢復濾料的多孔結構;另一方面，反沖洗過程中，海綿鐵內部未參與反應的活性 Fe 會重新暴露，恢復其與氧氣的反應能力。反沖洗廢水通過設備頂部的排污閥排出，整個過程無需添加任何再生藥劑，操作簡單，可使海綿鐵濾料的使用壽命延長至 1-2 年。
二、過濾式海綿鐵除氧器特點優勢
相較于旋膜除氧器(需蒸汽加熱)、電化學除氧器(需外接電源)、化學加藥除氧(需持續投藥)等方式，過濾式海綿鐵除氧器憑借 “常溫運行、成本低廉、維護簡單” 的核心優勢，在中小型水處理系統中具有不可替代的競爭力，具體特點如下：
1. 能耗極低，運行成本可控
設備全程在常溫下工作，無需消耗蒸汽、電力(僅反沖洗時需短暫用水泵，功率通常≤1.5kW)或化學藥劑，運行成本主要來自海綿鐵濾料的更換 —— 每噸海綿鐵價格約 2000-3000 元，可處理水量約 1000-2000m³，折算單噸水處理成本僅 1-3 元，較旋膜除氧器(單噸成本 5-8 元)降低 60% 以上，尤其適合長期連續運行的中小型系統。
2. 結構簡單，安裝維護便捷
設備主體由預處理單元、海綿鐵濾料罐、反沖洗管路三部分組成，無復雜的電極、真空泵、加熱裝置等組件，占地面積僅為 0.5-2m²(根據處理量不同)，可直接落地安裝或壁掛安裝，無需專門建造廠房。日常維護僅需定期觀察濾速與出水含氧量，每 1-3 個月進行一次反沖洗，濾料更換周期長達 1-2 年，操作流程無需專業技術人員，運維工作量遠低于其他除氧設備。
3. 除氧穩定，適應負荷范圍廣
海綿鐵的除氧反應不受水溫(5-40℃)、水質硬度(≤6mmol/L)、pH 值(6.5-8.5)的大幅影響，只要水流穩定通過濾料層，即可保持穩定的除氧效率。即使系統處理負荷在 40%-120% 范圍內波動(如中央空調冬季高負荷、夏季低負荷運行)，除氧效率仍能維持在 95% 以上，避免了旋膜除氧器低負荷時 “水膜不穩定”、真空除氧器低負荷時 “真空度難維持” 的問題。
4. 無二次污染，出水安全性高
除氧過程僅依賴海綿鐵與氧氣的化學反應，無需添加亞硫酸鈉、聯氨等化學藥劑，避免了藥劑殘留對鍋爐水質、飲用水安全的二次污染;反應產物 Fe (OH)₃為無毒無害的沉淀物，可通過反沖洗徹底排出，出水水質符合《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2022)，可直接用于民用供水或食品加工等對水質安全性要求高的場景。
5. 投資成本低，性價比突出
設備采購成本僅為同等處理量旋膜除氧器的 1/4-1/2、電化學除氧器的 1/3-1/2，且無需配套建設蒸汽管道、配電系統等輔助設施，初期投資大幅降低。以處理量 10t/h 的設備為例，過濾式海綿鐵除氧器采購成本約 2-3 萬元，而旋膜除氧器需 8-10 萬元，對于預算有限的中小型企業或民用項目，具有極高的性價比。
6. 適用場景廣泛，兼容性強
可處理低壓鍋爐給水(壓力≤1.6MPa)、中央空調循環水、小區二次供水、紡織印染用水、食品加工用水等多種水體，進水濁度≤5NTU 即可滿足運行要求;同時，設備出水可直接與軟化器、反滲透設備、紫外線消毒器等后續處理單元聯用，無需額外調節水質參數，兼容性強，可靈活集成于各類水處理系統中。
三、總結
過濾式海綿鐵除氧器通過 “預處理 - 吸附除氧 - 過濾凈化 - 反沖洗再生” 的閉環流程，以常溫化學吸附的方式實現高效除氧，其 “低能耗、低成本、易維護、無二次污染” 的特點，完美契合中小型水處理系統的需求。無論是解決低壓鍋爐的氧腐蝕問題，還是保障民用供水的水質安全，過濾式海綿鐵除氧器都能以經濟、可靠的方式提供解決方案，成為當前常溫除氧領域的主流設備之一。
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過濾式海綿鐵除氧器工作原理及特點優勢就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設備、除氧器，加藥裝置、定壓補水裝置，反滲透設備、污水處理設備等，歡迎關注北京中天恒遠官方網站。我們將持續更新專業的技術文章，希望對您有所幫助。
