一、常溫過濾式除氧器工藝原理：基于 “介質(zhì)吸附 + 催化反應(yīng)” 的常溫除氧邏輯
常溫過濾式除氧器是無需外部熱源、依托過濾介質(zhì)實現(xiàn)水中溶解氧脫除的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于低壓鍋爐、空調(diào)循環(huán)水、工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)等場景，核心原理圍繞 “預(yù)處理過濾→除氧介質(zhì)反應(yīng)→深度凈化” 三大環(huán)節(jié)展開，具體如下：
1. 核心環(huán)節(jié) 1：預(yù)處理過濾 —— 去除雜質(zhì)，保障除氧介質(zhì)活性
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：設(shè)備進水端設(shè)有 “預(yù)處理濾層”，通常由石英砂、活性炭或精密濾網(wǎng)(孔徑 5-10μm)構(gòu)成，部分型號搭配多介質(zhì)過濾組件。
作用過程：待除氧水(常溫，通常 15-30℃)首先進入預(yù)處理單元，通過物理攔截與吸附作用，去除水中懸浮物(如泥沙、膠體)、余氯(Cl₂)及有機物(如腐殖酸)。
關(guān)鍵意義：避免雜質(zhì)堵塞后續(xù)除氧介質(zhì)孔隙、余氯氧化除氧劑，確保除氧介質(zhì)始終處于高效反應(yīng)狀態(tài)，延長其使用壽命(若預(yù)處理不充分，除氧介質(zhì)更換周期可能縮短 50% 以上)。
2. 核心環(huán)節(jié) 2：除氧介質(zhì)反應(yīng) —— 吸附與催化協(xié)同脫除溶解氧
這是常溫過濾式除氧的核心環(huán)節(jié)，主流除氧介質(zhì)分為 “化學(xué)還原型” 與 “物理吸附型”，兩種類型的反應(yīng)機制存在差異：
(1)化學(xué)還原型介質(zhì)(主流類型)
常用介質(zhì)：海綿鐵(主要成分 Fe)、亞硫酸鈉浸漬活性炭、鋅合金濾料等，其中海綿鐵因成本低、效率穩(wěn)定應(yīng)用最廣。
反應(yīng)原理：溶解氧與介質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以海綿鐵為例，其反應(yīng)式為：4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe (OH)₃(氫氧化鐵)。反應(yīng)生成的氫氧化鐵呈絮狀，部分附著在海綿鐵表面，部分隨水流進入后續(xù)環(huán)節(jié);同時，海綿鐵的多孔結(jié)構(gòu)(孔隙率 50%-60%)可吸附水中部分游離氧，強化除氧效果。
反應(yīng)條件：無需加熱，常溫下即可快速反應(yīng)，溶解氧濃度從 8-10mg/L 降至 0.05mg/L 以下通常僅需 3-5 分鐘，且 pH 值在 6.5-8.5 范圍內(nèi)反應(yīng)效率最佳(pH 過低會加速海綿鐵腐蝕，過高則反應(yīng)速率下降)。
(2)物理吸附型介質(zhì)(小眾類型)
常用介質(zhì)：特種分子篩(如 13X 型分子篩)、高比表面積活性炭(比表面積≥1500m²/g)。
反應(yīng)原理：依托介質(zhì)的微孔結(jié)構(gòu)(孔徑 0.3-0.5nm)對氧氣分子的選擇性吸附能力，當水流經(jīng)介質(zhì)層時，溶解氧被吸附在微孔內(nèi)，而水分子因直徑略大(約 0.28nm，需特定孔徑分子篩適配)難以進入，實現(xiàn)氧與水的分離。
局限性：吸附容量有限(通常每克介質(zhì)吸附氧 0.1-0.3mg)，需定期再生(通過氮氣吹掃或真空脫附)，適用于小流量、低氧需求場景(如實驗室用水)，工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用較少。
3. 核心環(huán)節(jié) 3：深度凈化 —— 去除反應(yīng)產(chǎn)物，保障出水水質(zhì)
結(jié)構(gòu)配置：除氧介質(zhì)層后方設(shè)有 “后置濾層”，通常為精密濾網(wǎng)(孔徑 1-3μm)或離子交換樹脂(部分型號)。
凈化過程：水流攜帶除氧反應(yīng)產(chǎn)物(如海綿鐵生成的 Fe (OH)₃絮體)進入后置濾層，通過物理攔截去除絮體，避免其進入后續(xù)系統(tǒng)造成管道堵塞;若搭配離子交換樹脂，還可同步去除水中鈣、鎂離子，兼具軟化功能(適用于對水質(zhì)硬度敏感的設(shè)備)。
最終效果：出水溶解氧濃度穩(wěn)定≤0.05mg/L，懸浮物含量≤1mg/L，滿足《低壓鍋爐水質(zhì)》(GB/T 1576-2022)中 “低壓鍋爐給水溶解氧≤0.1mg/L” 的要求。
二、常溫過濾式除氧器的特點優(yōu)勢：聚焦 “常溫運行、低成本、易維護”
相較于依賴熱源的旋膜除氧器、真空除氧器，常溫過濾式除氧器憑借 “無熱源依賴” 的核心特性，在特定場景中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，同時也存在一定局限性，具體如下：
1. 核心優(yōu)勢：適配無熱源、小流量場景
(1)無需外部熱源，運行成本極低
全程在常溫下運行，無需消耗蒸汽、電能加熱(僅需水泵提供進水壓力，每噸水耗電 0.01-0.03kWh)，相比旋膜除氧器(需消耗蒸汽，每噸水蒸汽成本約 0.5-1 元)，運行成本降低 70%-90%，尤其適用于無蒸汽供應(yīng)的中小型企業(yè)(如食品加工廠、小型化工廠)。
無加熱設(shè)備相關(guān)的安全風險(如蒸汽泄漏、設(shè)備高溫燙傷)，操作安全性更高。
(2)結(jié)構(gòu)極簡，安裝維護便捷
結(jié)構(gòu)特點：主體為圓柱形濾罐(直徑通常 0.3-1.2m，高度 1.5-3m)，內(nèi)部僅包含預(yù)處理濾層、除氧介質(zhì)層、后置濾層，無復(fù)雜的旋膜器、蒸汽分布器等組件，占地面積僅為同處理量旋膜除氧器的 1/2-2/3(如處理量 10 噸 / 小時的設(shè)備，占地面積約 1-2㎡)。
維護成本：除氧介質(zhì)(如海綿鐵)更換周期長(正常使用下 1-2 年更換一次)，更換過程僅需打開濾罐頂蓋，倒出舊介質(zhì)并填充新介質(zhì)，無需專業(yè)技術(shù)人員，單次維護時間≤2 小時;預(yù)處理濾層可反沖洗再生(每周 1-2 次，反沖洗時間 10-15 分鐘)，進一步降低耗材成本。
(3)啟停靈活，適應(yīng)間歇運行
無需預(yù)熱啟動，開機后 3-5 分鐘即可達到穩(wěn)定除氧效果，停機時無殘留熱量損耗，適配間歇性用水場景(如小型鍋爐每天僅運行 8 小時、空調(diào)系統(tǒng)季節(jié)性運行)，避免旋膜除氧器 “預(yù)熱耗時、間歇運行能耗浪費” 的問題。
對進水流量波動適應(yīng)性強，即使流量從設(shè)計值的 50% 升至 120%，除氧精度仍能維持在 0.05mg/L 以下，無需頻繁調(diào)節(jié)參數(shù)。
(4)水質(zhì)適配范圍寬，兼容性強
可處理水溫 10-40℃、pH 值 6.0-9.0 的水體，進水懸浮物含量≤20mg/L 時，通過預(yù)處理濾層即可滿足要求(無需額外增設(shè)預(yù)處理設(shè)備)，適配市政自來水、井水、輕度污染的工業(yè)循環(huán)水等多種水源。
可與變頻水泵、水質(zhì)在線監(jiān)測儀聯(lián)動，實現(xiàn) “流量自動調(diào)節(jié) + 溶解氧超標報警”，便于融入中小型智能化水處理系統(tǒng)，無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)改造。
2. 局限性：需匹配場景需求
處理量受限：單臺設(shè)備最大處理量通常≤50 噸 / 小時，不適用于大型電站鍋爐、大型化工裝置等大流量場景(此類場景仍需旋膜除氧器)。
介質(zhì)需定期更換：化學(xué)還原型介質(zhì)(如海綿鐵)為消耗品，長期使用存在耗材成本(每噸水介質(zhì)成本約 0.1-0.3 元)，雖低于蒸汽成本，但需提前規(guī)劃更換周期。
不適用于高純度水場景：若出水需用于電子、制藥等對 “總?cè)芙夤腆w(TDS)” 要求極高的領(lǐng)域，需額外搭配反滲透設(shè)備，因除氧反應(yīng)可能微量增加水中離子含量(如海綿鐵反應(yīng)生成的 Fe³+)。
三、應(yīng)用場景與運行注意事項
1. 典型應(yīng)用領(lǐng)域
低壓鍋爐：額定壓力≤2.5MPa 的小型工業(yè)鍋爐、民用采暖鍋爐給水除氧(如食品廠蒸汽鍋爐、小區(qū)供暖鍋爐);
循環(huán)水系統(tǒng)：空調(diào)冷卻水、工業(yè)循環(huán)冷卻水處理，防止管道與換熱器氧化腐蝕;
小型水處理站：農(nóng)村安全飲水工程、小型污水處理廠出水深度除氧(如景觀用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水除氧，避免藻類滋生);
應(yīng)急供水系統(tǒng)：臨時供水站、野外作業(yè)供水設(shè)備，無需熱源即可快速實現(xiàn)除氧，保障用水設(shè)備壽命。
2. 運行注意事項
定期反沖洗預(yù)處理濾層：若進水懸浮物含量較高(如井水含沙量高)，需增加反沖洗頻率(如每天 1 次)，避免濾層堵塞導(dǎo)致進水壓力升高、除氧效率下降;
控制進水 pH 值：若進水 pH 值<6.0，需在進水端添加氫氧化鈉(NaOH)調(diào)節(jié) pH 至 6.5-8.5，防止除氧介質(zhì)(如海綿鐵)過度腐蝕，延長其使用壽命;
定期監(jiān)測溶解氧：建議每周手動檢測 1 次出水溶解氧(使用便攜式溶解氧儀)，或安裝在線監(jiān)測儀，若發(fā)現(xiàn)溶解氧超標(>0.05mg/L)，需檢查預(yù)處理濾層是否堵塞、除氧介質(zhì)是否失效，及時處理;
介質(zhì)更換后沖洗：填充新的除氧介質(zhì)(如海綿鐵)后，需先沖洗 10-15 分鐘，去除介質(zhì)表面的粉塵，避免粉塵進入后續(xù)系統(tǒng)造成堵塞。
