一、電化學(xué)三位一體除氧器工藝原理

電化學(xué)三位一體除氧器是基于電化學(xué)氧化、陰極還原、催化分解三大核心機(jī)制協(xié)同作用的新型水處理設(shè)備，無需添加化學(xué)藥劑，僅通過電場作用即可實(shí)現(xiàn)水中溶解氧(DO)的高效去除，同時兼具殺菌、除垢功能，具體原理可分為三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

1. 電化學(xué)氧化：污染物的初步降解

設(shè)備內(nèi)部設(shè)有鈦基涂層陽極(如 RuO₂-IrO₂涂層)，在通入直流電流后，陽極表面會發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)：

水分子在陽極被氧化生成羥基自由基(・OH) 和氧氣，反應(yīng)式為：2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺;

羥基自由基具有極強(qiáng)的氧化性(氧化還原電位高達(dá) 2.8V)，可快速氧化水中的有機(jī)物、微生物細(xì)胞壁及還原性雜質(zhì)(如亞硝酸鹽)，破壞微生物的代謝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)初步殺菌和有機(jī)物降解，為后續(xù)除氧創(chuàng)造清潔的水質(zhì)環(huán)境。

2. 陰極還原：溶解氧的定向消除

與陽極相對應(yīng)的不銹鋼或多孔石墨陰極，在電場作用下成為電子富集區(qū)域，水中的溶解氧會被陰極捕獲并發(fā)生還原反應(yīng)：

酸性或中性條件下，反應(yīng)式為：O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O;

堿性條件下，反應(yīng)式為：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻;

該過程將溶解氧直接轉(zhuǎn)化為無害的水分子，無需依賴化學(xué)藥劑，DO 去除率可達(dá) 99.5% 以上，能將水中 DO 含量從 8-12mg/L 降至 0.02mg/L 以下，遠(yuǎn)低于工業(yè)用水的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。

3. 催化分解：殘留氧與副產(chǎn)物的深度處理

在陰陽兩極之間填充納米級催化填料(如 Pt/C、MnO₂)，其作用是：

催化分解陽極氧化產(chǎn)生的少量臭氧(O₃)和過氧化氫(H₂O₂)，避免副產(chǎn)物對后續(xù)設(shè)備的腐蝕;

對陰極未完全還原的殘留溶解氧進(jìn)行二次催化還原，進(jìn)一步提升除氧效率;

同時催化水中的鈣、鎂離子形成穩(wěn)定的微晶沉淀，隨水流排出，實(shí)現(xiàn)除垢功能，有效防止管道和設(shè)備結(jié)垢堵塞。

二、電化學(xué)三位一體除氧器的核心優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)除氧技術(shù)(熱力除氧、化學(xué)除氧、常溫過濾除氧)，電化學(xué)三位一體除氧器在工業(yè)鍋爐給水、循環(huán)冷卻水、油田注水等場景中，展現(xiàn)出以下獨(dú)特優(yōu)勢：

1. 多功能集成，性價比高

集除氧、殺菌、除垢三大功能于一體，無需額外安裝殺菌設(shè)備(如紫外線殺菌器)和除垢設(shè)備(如軟化水設(shè)備)，大幅降低設(shè)備投資成本，減少占地面積;

一次性解決水中溶解氧、微生物滋生、結(jié)垢三大水處理難題，避免因單一設(shè)備故障導(dǎo)致的連鎖問題，提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

2. 無化學(xué)藥劑添加，環(huán)保安全

全程無需添加任何化學(xué)除氧劑(如亞硫酸鈉)、殺菌劑(如氯氣)和除垢劑(如阻垢劑)，從根本上避免化學(xué)藥劑殘留對水質(zhì)的污染，以及對管道和設(shè)備的腐蝕;

反應(yīng)產(chǎn)物僅為水和少量無害的微晶沉淀，無有毒有害氣體(如氯氣、氨氣)或化學(xué)污泥產(chǎn)生，符合環(huán)保要求，降低固廢處理成本。

3. 除氧效率高，適應(yīng)范圍廣

不受進(jìn)水溫度、pH 值、水質(zhì)硬度等參數(shù)波動影響，在 5-80℃、pH 值 4-11 的范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定的除氧效率，DO 去除率長期穩(wěn)定在 99% 以上;

可適應(yīng)高流量、高 DO 含量的水質(zhì)條件，單臺設(shè)備處理水量可達(dá) 10-100m³/h，滿足不同規(guī)模工業(yè)企業(yè)的用水需求，尤其適合高鹽、高硬度的復(fù)雜水質(zhì)場景(如油田注水)。

4. 能耗低，運(yùn)行成本低

僅需消耗少量電能維持電場，能耗僅為熱力除氧的 1/30-1/10，遠(yuǎn)低于真空除氧和化學(xué)除氧的運(yùn)行成本;

催化填料使用壽命長達(dá) 3-5 年，無需頻繁更換，陽極涂層采用耐腐蝕材料，設(shè)備主體使用壽命可達(dá) 10 年以上，大幅降低維護(hù)和更換成本。

5. 自動化程度高，操作簡便

配備在線 DO 監(jiān)測儀、pH 計(jì)、電導(dǎo)率儀等傳感器，結(jié)合 PLC 控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn) “進(jìn)水參數(shù)監(jiān)測→電流電壓自動調(diào)節(jié)→出水水質(zhì)反饋→故障報(bào)警” 的全流程自動化控制，無需人工值守;

設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，安裝便捷，可直接接入現(xiàn)有水處理系統(tǒng)，無需大規(guī)模改造，適合老舊工廠的系統(tǒng)升級。

6. 無二次污染風(fēng)險，延長設(shè)備壽命

避免了化學(xué)藥劑與水中溶解氧反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕性物質(zhì)(如硫酸鹽、亞硝酸鹽)對管道和設(shè)備的腐蝕，同時通過除垢功能防止結(jié)垢導(dǎo)致的傳熱效率下降和設(shè)備損壞;

大幅延長鍋爐、換熱器、管道等設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備維修次數(shù)和更換成本，間接降低企業(yè)運(yùn)營成本。