水處理用天然錳砂濾料 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) CJ/T 3041-1995

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：現(xiàn)行

1 主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水處理用天然錳砂濾料及錳礦承托料的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于生活飲用水的地下水除鐵除錳過(guò)濾用天然錳砂濾料及錳礦承托料。用于工業(yè)用水的天然錳砂濾料和錳砂承托料，亦可參照使用。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB 5749 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 6003 試驗(yàn)篩

GBJ 13 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范

3 天然錳砂濾料的技術(shù)要求

3.1 用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO₂計(jì)，下同）不應(yīng)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；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜優(yōu)先采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。

3.2 天然錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm³至3.6g/cm³范圍內(nèi)。使用中對(duì)密度有特殊要求者除外。

3.3 天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計(jì)，下同）。

3.4 天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。

3.5 天然錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見(jiàn)泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑，含泥量不應(yīng)大于2.5%。

3.6 濾料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。

3.7 天然錳砂濾料的粒徑

3.7.1 天然錳砂濾料的粒徑范圍，最小粒徑為0.5-0.6mm，最大粒徑為1.2-2.0mm。當(dāng)對(duì)天然錳砂濾料的有效粒徑和不均勻系數(shù)有特殊要求時(shí)，可按要求來(lái)選擇濾料的粒徑范圍。

3.7.2 在各種粒徑范圍的天然錳砂濾料中，小于指定下限粒徑的不應(yīng)大于3%，大于指定上限粒徑的不應(yīng)大于2%。

4 錳礦承托料的技術(shù)要求

4.1 錳礦承托料與天然錳砂濾料應(yīng)為同一產(chǎn)地的礦石，兩者的密度應(yīng)基本相同。

4.2 錳礦承托層應(yīng)不含肉眼可見(jiàn)泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑。承托料含泥量不應(yīng)大于1%。

4.3 承托料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。

4.4 錳礦承托料的粒徑

4.4.1 錳礦承托料的粒徑范圍，為2-4mm、4-8mm、8-16mm。

4.4.2 在各種粒徑范圍的錳礦承托料中，小于指定下限粒徑的及大于指定上限粒徑的均不應(yīng)大于5%。

5 檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)方法按附錄A的規(guī)定進(jìn)行。

6 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存

6.1 標(biāo)志

6.1.1 天然錳砂濾料和錳礦承托料的包裝袋上應(yīng)印字標(biāo)明產(chǎn)品名稱、粒徑范圍和生產(chǎn)廠名。

6.1.2 天然錳礦濾料和錳礦承托料的包裝袋上，應(yīng)按表1規(guī)定的顏色印字。

表1

分類	天然錳砂濾料	錳砂承托料，mm
		2-4	4-8	8-16
字的顏色	橙	黃	綠	藍(lán)

6.2 包裝

6.2.1 天然錳砂濾料和錳砂承托料宜使用耐用織物袋包裝運(yùn)輸。

6.2.2 天然錳砂濾料和錳礦承托料的每袋包裝質(zhì)量為40±0.5kg。

6.3 運(yùn)輸和貯存

6.3.1 天然錳砂濾料和錳砂承托料在運(yùn)輸和貯存期間應(yīng)防止包裝袋破損，以免漏失或混入雜物。

6.3.2 天然錳砂濾料錳礦承托料應(yīng)按粒徑分別堆放，不宜與其它濾料一起堆放。

附錄A 天然錳砂濾料的檢驗(yàn)方法

（補(bǔ)充件）

A1 總則

A1.1 本檢驗(yàn)方法適用于天然錳砂濾料和錳礦承托料。

A1.2 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。

A1.3 本方法所用的容量器皿，應(yīng)進(jìn)行校正。

A1.4 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GB 6003的規(guī)定。

A2 取樣

A2.1 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），裝人一個(gè)潔凈容器內(nèi)。樣品采取量應(yīng)不小于4kg。

A2.2 袋裝天然錳砂的取樣，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。

A2.3 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�求進(jìn)行篩選和縮分。然后在105-110℃的干燥箱中干燥至恒量，放置磨口瓶中保存。

A3 檢驗(yàn)方法

A3.1 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。

A3.2 密度

向李氏比重瓶中加入煮沸并冷卻至約20℃的蒸餾水至零刻度，塞緊瓶蓋，在20±1℃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(guò)長(zhǎng)頸玻璃漏斗慢慢加入洗凈干燥的濾料樣品取顆粒小于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士1℃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。

ρ=m/V（A1）

式中：

ρ-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。

A3.3 鹽酸可溶率

將濾料樣品用蒸餾水洗凈，在105-l10℃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）鹽酸160mL使樣品完全浸沒(méi)，在室溫下靜置，偶作攪拌，待停止發(fā)泡30min后，傾出鹽酸溶液，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℃的干燥箱中干燥至恒量。

鹽酸可溶率按式（A2）計(jì)算。

鹽酸可溶率（%）=（m-m1）/m×100（A2）

式中：

m-加鹽酸前樣品的質(zhì)量，g；

m1-加鹽酸后樣品的質(zhì)量，g；

A3.4 破碎率和磨損率

濾料樣品經(jīng)洗凈干燥并通過(guò)篩選，取粒徑為0.5-1.0mm的樣品50g，置于內(nèi)徑50mm、高150mm的金屬圓簡(jiǎn)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15min。取出樣品，分別稱量通過(guò)篩孔徑0.5mm而截留于孔徑0.25mm篩上的樣品質(zhì)量和通過(guò)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(guò)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(guò)篩孔徑0.25mm的樣品質(zhì)量，g。

A3.5 含泥量

稱取干燥濾料樣品500g，置于1000mL洗料簡(jiǎn)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(guò)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，直至筒中的水清湖為止。用水沖洗截留在篩上的顆粒，并將篩放在水中來(lái)回?fù)u動(dòng)，以充分洗除小于0.08mm的顆粒。然后將篩上截留的顆粒和筒中洗凈的樣品一并倒入搪瓷盆中，置于105-110℃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。

A3.6 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）的最上一只篩上，底盤(pán)放在最下部。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(guò)篩的樣品質(zhì)量小于樣品的總質(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(xiě)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(guò)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

A3.7 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(guò)篩的樣品
		質(zhì)量，g	百分?jǐn)?shù)，%
d1	m1	m12	m12/m×100%
d2	m2	m11	m11/m×100%
d3	m3	m10	m10/m×100%
d4	m4	m9	m9/m×100%
d5	m5	m8	m8/m×100%
d6	m6	m7	m7/m×100%
底盤(pán)	m7

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℃左右的水的500mL量筒中，旋轉(zhuǎn)及用手輕拍量簡(jiǎn),以驅(qū)除氣泡。在20±1℃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。

ρ=m（V2-V1）（A6）

式中：

ρ-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。

A3.8 錳砂承托料的含泥量

將樣品在105-110℃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A3.5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

本鋪裝方法適用于天然錳砂濾料濾池。

B1 準(zhǔn)備

B1.1 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。

B1.2 在濾池內(nèi)壁按承托料和濾料的各層頂高，畫(huà)水平線，作為鋪裝高度標(biāo)記。

B1.3 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。

B2 鋪裝

B2.1 鋪裝最下一層承托料時(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。

B2.2 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。

B2.3 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。

B2.4 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)括除的輕物質(zhì)和小于指定下限粒徑的細(xì)顆粒），然后進(jìn)行沖洗。沖洗后刮除輕物質(zhì)和小于指定下限粒徑的顆粒。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。