水處理用天然錳砂濾料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
水處理用天然錳砂濾料
The filter manganese ore for
water treatment
CJ/T 3041—1995
CJ/T 3041—1995
　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　

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、錳礦承托料的技術(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　錳礦承托料的粒徑
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　天然錳砂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

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
5.3.1　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。
5.3.2　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）
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�求進(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(guò)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　鹽酸可溶率
　　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)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°C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；
A.3.4　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(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。
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(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，直至筒中的水清澈為止。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）的最上一只篩上，底盤放在最下部。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(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　
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

　　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　　

　　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。
附加說(shuō)明：
　　本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所提出。
　　本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部水處理設(shè)備器材標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口單位中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)院歸口。
　　本標(biāo)準(zhǔn)由哈爾濱建筑大學(xué)負(fù)責(zé)起草。
　　本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李圭白、李星。
　　本標(biāo)準(zhǔn)委托哈爾濱建筑大學(xué)負(fù)責(zé)解釋。

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