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天然錳砂濾料的檢測(cè)方法

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北京鞏義明建科技有限公司

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天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為 20% ~ 30% 的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵，含錳量低于 20% 的則不宜采用。

詳細(xì)介紹

錳砂濾料是選用塊狀錳礦和天然砂作原料，經(jīng)破碎篩選加工而成。外觀粗糙、呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業(yè)的產(chǎn)品。天然錳砂中含有 MnO2，它是 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的良好催化劑，含錳量（以 MnO2 計(jì)，下同）不小于 35% 的天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為 20% ~ 30% 的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵，含錳量低于 20% 的則不宜采用。
目前，對(duì)使用天然MnO2礦砂除鐵，其原理有二種：一種是以所謂濾膜的作用，錳砂表面有一層較強(qiáng)的氧化作用。另一種是錳礦砂本身反鐵催化作用，將水中的二價(jià)鐵催化成三價(jià)鐵，再把三價(jià)鐵千周附著在錳礦砂顆粒表面從而起到除鐵的目的

天然錳砂濾料的檢驗(yàn)方法（補(bǔ)充件）
A.1 總則
A.1.1 本檢驗(yàn)方法適用于天然錳砂濾料和錳砂承托料。
A.1.2 稱取天然錳砂濾料和錳礦承托料樣品時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確至所稱樣品質(zhì)量的0.1%。樣品用量與測(cè)定步驟，應(yīng)按照本方法的規(guī)定進(jìn)行。
A.1.3 本方法所用的容量器皿，應(yīng)進(jìn)行校正。
A.1.4 本方法在進(jìn)行篩分、破碎率和磨損率檢驗(yàn)時(shí)用的試驗(yàn)篩、應(yīng)符合GB6003的規(guī)定。
A.2 取樣
A.2.1 堆積天然錳砂濾料的取樣。在濾料堆上取樣時(shí)，應(yīng)將濾料堆表面劃分成若干個(gè)面積相同的方形塊，于每一方塊的中心點(diǎn)用采樣器伸入到濾料表面150mm以下采取。然后將從所有方塊中取出的等量（以下取樣均為等量合并）樣品置于一塊潔凈、光滑的塑料布上，充分混勻，攤平成一正方形，在正方形上劃對(duì)角線，分為四塊，取相對(duì)的二塊混勻作為一份樣品（即四分法取樣），裝入一個(gè)潔凈容器內(nèi)。樣品采取量應(yīng)不少于4kg。
A.2.2 袋裝天然錳砂濾料的取樣。取袋裝濾料樣品時(shí)，由每批產(chǎn)品總袋數(shù)的5%中取樣，批量小時(shí)不少于3袋。用取樣器從袋口中心垂直插入二分之一深度處采取。然后將從每袋中取出的等量樣品合并，充分混勻，用四分法縮減至4kg，裝入一個(gè)潔凈容器內(nèi)。
錳礦承托料的取樣量可根據(jù)測(cè)定項(xiàng)目計(jì)算。
A.2.3 試驗(yàn)室樣品的制備。試驗(yàn)室收到天然錳砂濾料試樣后，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵筮M(jìn)行篩選和縮分。然后在105～110ºC的干燥箱中干燥至恒量，置于磨口瓶中保存。
A.3 檢驗(yàn)方法
A.3.1 含錳量
用作天然錳砂濾料和承托層的錳礦石，其含錳的測(cè)定可按GB 1506的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
A.3.2 密度
向李氏比重瓶中加入煮沸并冷卻至約20°C的蒸餾水至零刻度，塞緊瓶蓋。在20±1ºC的恒溫水槽中靜置1h后，調(diào)整水面準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)零刻度，擦干瓶頸內(nèi)壁附著水，通過長(zhǎng)頸玻璃漏斗慢慢加入洗凈干燥的濾料樣品或粒徑小于4mm的錳礦承托料樣品100g，邊加邊向上提升漏斗，避免漏斗附著水及瓶頸內(nèi)壁粘附樣品顆粒，旋轉(zhuǎn)并用手輕拍比重瓶，以驅(qū)除氣泡。塞緊瓶蓋，在20±1ºC的恒溫水槽中靜置1h后，再用手輕拍比重瓶，以驅(qū)除氣泡，記錄瓶中水面刻度體積。
樣品的密度按式（A1）計(jì)算。
              p＝m/V       （A1）
式中 p——樣品的密度，g/cm3；
   m——樣品的質(zhì)量，g；
   V——加樣品后瓶中水面刻度體積，cm3。
。A.3.3 可溶率
將濾料樣品用蒸餾水洗凈，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。稱取樣品50g，置于500mL燒杯中，加入（1+1）160mL使樣品*浸沒，在室溫下靜置，偶作攪拌，待停止發(fā)泡30min后，傾出溶液，用蒸餾水反復(fù)洗滌樣品，直至用pH試紙檢查洗凈水呈中性為止。把洗凈后的樣品移入已恒量的稱量瓶中，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
可溶率按式（A2）計(jì)算。
       可溶率（%）＝m-m1/m ×100      （A2）
式中：m——加前樣品的質(zhì)量，g；
   m1——加后樣品的質(zhì)量，g；
A.3.4 破碎率和磨損率
濾料樣品經(jīng)洗凈干燥并通過篩選，取粒徑為0.5～1.0mm的樣品50g，置于內(nèi)徑50mm、高150mm的金屬圓筒內(nèi)，加入6顆直徑8mm的軸承鋼珠，蓋緊筒蓋，在行程為140mm、頻率150次/min的振蕩機(jī)上振蕩150min。取出樣品，分別稱量通過篩孔徑0.5mm而截留于孔徑0.25mm篩上的樣品質(zhì)量和通過篩孔徑0,25mm的樣品質(zhì)量。
破碎率和磨損率分別按式（A3）和式（A4）計(jì)算。
     破碎率（%）=m1/m ×100       （A3）
     磨損率（%）=m2/m ×100       （A4）
式中：m——樣品的總質(zhì)量，g；
   m1——通過篩孔徑0.5mm而截留于孔徑0.25mm篩上的樣品質(zhì)量，g；
   m2——通過篩孔徑0.25mm的樣品質(zhì)量，g。
A.3.5 含泥量
稱取干燥濾料樣品500g，置于1000mL洗料筒中，加入清水，充分?jǐn)嚢?min，浸泡2h，然后在水中攪拌淘洗樣品，約1min后，把渾水慢慢倒入孔徑為0.08mm的篩中。測(cè)定前篩的兩面先用水濕潤(rùn)。在整個(gè)操作過程中，應(yīng)避免砂粒損失。再向筒中加入清水，重復(fù)上述操作，直至筒中的水清澈為止。用水沖洗截留在篩上的顆粒，并將篩放在水中來回?fù)u動(dòng)，以充分洗除小于0.08mm顆粒。然后將篩上截留的顆粒和筒中洗凈的樣品一并倒入搪瓷盤中，置于105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
含泥量按式（A5）計(jì)算。
        含泥量（%）＝m-m1/m ×100      （A5）
式中 m——淘洗前樣品的質(zhì)量，g；
   m1——淘洗后樣品的質(zhì)量，g；
A.3.6 篩分
稱取干燥的濾料樣品100g，置于一組試驗(yàn)篩（按篩孔由大至小的順序從上到下套在一起）的zui上一只篩上，底盤放在zui下部。然后蓋上頂蓋，在行程140mm、頻率150 次/min的振蕩機(jī)上振蕩20min，以每分鐘內(nèi)通過篩的樣品質(zhì)量小于樣品總質(zhì)量的0.1%作為篩分終點(diǎn)。然后稱出每只篩上截留的濾料質(zhì)量，按表A1填寫和計(jì)算所得結(jié)果，并以表A1中篩的孔徑為橫坐標(biāo)，以通過該篩孔樣品的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)繪制篩分曲線。根據(jù)篩分曲線評(píng)定天然錳砂濾料的粒徑是否符合要求，或確定濾料的有效粒徑和不均勻系數(shù)。
表A1中：m——天然錳砂濾料樣品的總質(zhì)量，g。
      m8=m7+m6
      m9=m8+m5=m7+m6+m5
      m10=m9+m4=m7+m6+m5+m4
      m11=m10+m3=m7+m6+m5+m4+m3
      m12=m11+m2=m7+m6+m5+m4+m3+m2
A.3.7 錳礦承托料的密度
錳礦承托料密度，按照錳礦承托料的鋪料層次及粒徑范圍分組測(cè)定。測(cè)定前將樣品洗凈和干燥至恒量，并按下述步驟分別測(cè)定。
                      表A1
篩孔徑
mm 截留在篩上的樣品質(zhì)量
g 通過篩的樣品
粒徑4～8mm或8～16mm的樣品，稱取300g，慢慢加入盛有250mL（V1）煮沸并冷卻至20°C左右的水的500mL量筒中，旋轉(zhuǎn)及用手輕拍量筒，以驅(qū)除氣泡。在20±1°C的恒溫水槽中靜置1h后，再用手輕拍量筒，以驅(qū)除氣泡，記錄量筒中水面刻度體積（V2）。
      錳礦承托料的密度按式（A6）計(jì)算。
        p＝m/ V2-V1          （A6）
式中 p——樣品的密度，g/cm3；
   m——樣品的質(zhì)量，g；
   V1——加樣品前量筒中水面刻度體積，cm3；
   V2——加樣品后量筒中水面刻度體積，cm3。
A.3.8 錳礦承托料的含泥量
將樣品在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量，并按表A2規(guī)定分別測(cè)定。
                     表A2
樣品粒徑，mm <4 4～8 8～16
樣品質(zhì)量，g 500 1500 2500
稱取上表中規(guī)定的樣品質(zhì)量，置于搪瓷盆中并加入清水浸泡2h后，在水中攪拌淘洗樣品。以下操作按照本檢驗(yàn)方法A.3.5條作。其含泥量按式（A5）計(jì)算。

附錄B 濾料和承托料的鋪裝方法（參考件）
本鋪裝方法適用于天然錳砂濾料濾池。
B.1 準(zhǔn)備
B.1.1 配水系統(tǒng)安裝完畢以后，先將濾池內(nèi)雜物全部清除，并疏通配水孔眼和配水縫隙，然后再用反沖洗法檢查配水系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)要求。
B.1.2 在濾池內(nèi)壁按承托料和濾料的各層頂高畫水平線，作為鋪裝高度標(biāo)記。
B.1.3 仔細(xì)檢查不同粒徑范圍的承托料，按其粒徑范圍，從大到小依次清洗，以備鋪裝。
B.2 鋪裝
B.2.1 鋪裝zui下一層承托料時(shí)，應(yīng)注意避免損壞濾池的配水系統(tǒng)。待裝承托料應(yīng)吊運(yùn)到池內(nèi)，再行鋪撒；或者使池內(nèi)充水至排水槽頂，再向水中均勻撒料，然后排水，使水面降至該層頂面高度水平上線，用鍬鋪勻。鋪裝人員不應(yīng)直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作；在池內(nèi)的操作人員應(yīng)盡量少，以免造成承托料的移動(dòng)。在下一層鋪裝完成后，才能鋪裝上一層承托料。
B.2.2 每層承托料的厚度應(yīng)準(zhǔn)確、均勻，用鍬或刮板刮動(dòng)表面，使其接近于水平面，高度應(yīng)與鋪裝高度標(biāo)記水平線相吻合。
B.2.3 在鋪完2～4mm的承托料后，應(yīng)用該濾池上限沖洗強(qiáng)度沖洗，以排除承托料中的泥沙。
B.2.4 承托料全部分層鋪裝就位后，采用從池頂向水中均勻撒料的方法，撒入預(yù)計(jì)數(shù)量的濾料（包括應(yīng)刮除的輕物質(zhì)和小于下限粒徑的細(xì)顆粒），然后進(jìn)行沖洗。沖洗后刮除輕物質(zhì)和小于下限粒徑的顆粒。按上述方法操作后，如濾料厚度達(dá)不到規(guī)定的數(shù)值，應(yīng)重復(fù)上述操作直到符合要求為止。