水处理用石英砂滤料标准.docx
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水处理用石英砂滤料标准
中华人民共和国建设部部标准
CJ24.1-88
水处理用石英砂滤料
1适用范围
本标准适用于生活饮用水过滤用石英砂滤料(或以含硅物质为主的天然砂)及砾石承托料(用于滤池中承托滤料的砾石)。
用于工业用水过滤的石英砂滤料和砾石承托料可参照执行。
2石英砂滤料的技术要求
2.1石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大干1.5%(百分率按质量计,下同)。
2.2石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm3。
使用中对密度有特殊要求者除外。
2.3石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质,滤料的水浸出液应不含有毒物质,含泥量不应大于1%。
密度小于2g/cm3的轻物质的含量不应大于0.2%。
2.4石英砂滤料的灼烧减量不应大于0.7%。
2.5石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
2.6石英砂滤料的粒径
2.6.1单层或双层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5〜1.2mm。
三层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5〜0.8mm。
2.6.2在各种粒径范围的石英砂滤料中,小于指定下限粒径的不应大于3%,大
于指定上限粒径的不应大于2%。
2.6.3石英砂滤料的有效粒径和不均匀系数,由使用单位确定。
3砾石承托料的技术要求
3.1砾石承托料中的大部分颗粒宜接近球形或等边体。
3.2砾石承托料的密度不应小于2.5g/cm3。
3.3砾石承托料应不含可见泥土、页岩和有机杂质,承托料的水浸出波应不含有
毒物质。
含泥量不应大于1%。
3.4砾石承托料的盐酸可溶率不应大于5%。
3.5砾石承托料的粒径
3.5.1用于单层或双层滤料滤池的砾石承托料粒径范围,一般为2〜4、4〜8、8〜
16、16〜32和32〜64mm。
3.5.2在各种料径范围的砾石承托料中,小于指定下限粒径的不应大于5%;大于指定上限粒径的不应大于5%。
4检验方法
检验方法按附录A的规定进行。
5标志、包装、运输和贮存
5.1标志
5.1.1石英砂滤料和砾石承托料的包装袋上应印字标明产品名称、粒径范围和生
产厂名。
5.1.2石英砂滤料和砾石承托料的包装袋上,应按表1规定的颜色印字。
表1
分类
石英砂滤
料
2〜4
砾石承托料mm
32〜64
4〜8
8〜16
16〜32
字的颜色
棕
黄
蓝
1蓝
绿
黑
八、、
紫
5.2包装
5.2.1石英砂滤料和三角形石承托料宜使用耐用织物袋包装运输。
粒径大于
16mm的粒石承托料,其包装要求可适当降低。
5.2.2石项砂滤料和砾石承托料的每袋包装质量为400.5kg。
5.3运输和贮存
5.3.1石英砂滤料和三角形石承托料在运输和贮存期间应防止包装袋破损,以免漏失或混入杂物。
5.3.2石英砂滤料不宜与承托料及其它滤料一起堆放。
5.3.3石英砂滤料和砾石承托料不宜与其它材料一起堆放。
附录A石英砂滤料检验方法
(补充件)
A.1总则
A.1.1本检验方法适用于石英砂滤料和砾石承托料。
A.1.2称取石英砂滤料和砾石承托料样品时应准确至所称样品质量的0.1%。
样品用量与测定步骤,应按照本方法的规定进行。
A.1.3本方法所用的容量器皿,应进行校正。
A.1.4本方法用的试验筛,按照GB6003-85规定执行。
A.2取样
A.2.1堆积石英砂滤料的取样。
在滤料堆上取样时,应将滤料堆表面划分成若干个面积相同的方形块,于每一方块的中心点用采样器或铁铲伸入到滤料表面150mm以下采取。
然后将从所有方块中取出的等量(以下取样均为等量合并)样品置于一块洁净、光滑的塑料布上,充分混匀,摊平成一正方形,在正方形上划对角线,分为四块,取相对的二块混匀,作为一份样品(即四分法取样),装入一个洁净容器内。
样品采取量应不少于4kg。
A.2.2袋装石英砂滤料的取样。
取袋装滤料样品时,由每报产品总袋数的5%中取样,批量小时不少于3袋。
用取样器从袋口中心垂直插入二分之一深度处采取。
然后将从每袋中取出的样品合并,充分混匀,用四分法缩减至4kg,装入一个洁净容器内。
砾石承托料的取样量可根据测定项目计算。
A.2.3试验室样品的制备。
试验室收到石英砂滤料试样后,根据试验目的和要求
进行筛选和缩分。
然后在105〜110C的干燥箱中干燥至恒量*(*本方法中的“灼烧或干燥至恒量”,系指灼烧或烘干,并于干燥器中冷却至室温后称量,重复进行至最后两次称量之差不大于所称样品质量的0.1%时,即为恒量,取最后一次质量作为计算依据。
),置于磨口瓶中保存。
A.3检验方法
A.3.1破碎率和磨损率
称取经洗净干燥并通过筛孔径1mm而截留于筛孔径0.5mm筛上的样品50g,置于内径50mm、高150mm的金属圆筒内。
加入6颗直径8mm的轴承钢珠,盖紧筒盖,在行程为140mm、频率为150次/min的振荡机上振荡15min。
取出样品,分别称量通过筛孔径0.25mm的样品质量和截留于筛孔径0.25mm筛上的样品质量。
破碎率和磨损率分别按式(Al)和式(A2)计算。
破碎率(%)=G〃GX100(A1)
磨损率(%)=G2/GX100(A2)
式中:
Gi孔彳径.25mm筛上的样品质量,g;
G2孔彳径.25mm筛下的样品质量,g;
G――样品的总质量,g。
A.5.2密度
向李氏比重瓶中加入煮沸并冷却至约20C的蒸馏水至零刻度,塞紧瓶盖。
在20±「C恒温水槽中静置1h后,调整水面准确对准零刻度,擦干瓶颈内壁附着水,通过长颈玻璃漏斗慢慢加入洗净干燥的砂滤料样品50g,边加边向上提升漏斗,避免漏斗附着水及瓶颈内壁粘附样品颗粒。
旋转并用手轻拍比重瓶,以驱除气泡。
塞紧瓶盖,在20±1C的恒温水槽中静置1h后,再用手轻拍比重瓶,以驱除气泡,记录瓶中水面刻度体积。
样品的密度按式(A3)计算。
G/V(A3)
式中:
样品的密度,g/cm3;
G――样品的质量,g;
V——加样品后瓶中水面刻度体积,cm3。
A.3.3含泥量
称取干燥滤料样品500g,置于1000mL洗砂筒中,加入清水,充分搅拌5min浸泡2h,然后在水中搅拌淘洗样品,约imin后,把浑水慢慢倒入孔径为0.08mm的筛中。
测定前筛的两面先用水湿润。
在整个操作过程中,应避免砂粒损失。
再向筒中加入清水,重复上述操作,直至筒中的水清澈为止。
用水冲洗截留在筛上的颗粒,并将筛放在水中来回摇动,以充分洗除小于0.08mm颗粒。
然后将筛
上截留的颗粒和筒中洗净的样品一并倒入搪瓷盘中,置于105〜110C的干燥箱
中干燥至恒量。
含泥量按式(A4)计算。
含泥量(%)=(G-Gi)/GXI00(A4)
式中:
G――淘洗前样品的质量,g:
Gi――淘洗后样品的质量,g。
A.3.4轻物质含量
A.3.4.1配制氯化锌水溶液(相对密度为2.0)。
向1000mL的量杯中加水至
500mL刻度处,再加入1500g氯化锌,用玻璃棒搅拌使氯化锌全部溶解(氯化锌在溶解过程中将放热使溶液温度升高),待冷却至室温后,取部分溶液到入250mL量筒中,用比重计测其相对密度。
如溶液相对密度大于要求值,则再加入一定量的水,搅拌、混合均匀,再测其相对密度,直至溶液相对密度达到要求数值为止。
A.3.4.2称取干燥滤料样品150g置于盛有氯化锌溶液(约500mL)的1000mL烧杯中,用玻璃棒充分搅拌5min后,将浮起的轻物质连同部分氯化锌溶液倒入筛网中(剩余的氯化锌溶液与滤料表面相距2〜3cm时即停止倒出),轻物质留在筛网上,而氯化锌溶液通过筛网流入另一容器,再将通过筛网的氯化锌溶液倒回烧杯中。
重复上述过程,直至无轻物质浮起为止。
A.3.4.3用清水洗净留在筛网中的轻物质,然后将其移入已恒量的蒸发皿中,在
105〜1I0C的干燥箱中干燥至恒量。
轻物质含量按式(A5)计算。
轻物质(%)=G1/GX100(A5)式中:
G――干燥滤料样品的质量,g;
Gi――干燥的轻物质的质量,g。
A.3.5灼烧减量
称取干燥滤料样品10g,置于已灼烧至恒量的瓷坩埚中,将盖斜置于坩埚上,从
低温升起,在850±100C高温下灼烧30min,冷却后称量。
灼烧减量按式(A6)计算。
灼烧减量(%)=(G-Gi)/GXI00(A6)
式中:
G——灼烧前干燥样品的质量,g;
Gi一-灼烧后样品的质量,g。
A.3.6盐酸可溶率
将滤料样品用蒸馏水洗净,在105〜110C的干燥箱中干燥至恒量。
称取洗净干燥样品50g,置于500mL烧杯中,加入1+1盐酸(1体积分析纯盐酸与1体积蒸馏水混合)160mL(使样品完全浸没),在室温下静置,偶作搅拌,待停止发泡30min后,倾出盐酸溶液,用蒸馏水反复洗涤样品(注意不要让样品流失),直至用pH试纸检查洗净水呈中性为止。
把洗净后的样品移入已恒量的称量瓶中,在105〜110C的干燥箱中干燥至恒量。
盐酸可溶率按式(A7)计算。
盐酸可溶串率(%)=(G-G1)/GX100(A7)
式中:
G——加盐酸前样品的质量,g;
G1——加盐酸后样品的质量,g。
A.3.7筛分
称取干燥的滤料样品100g,置于一组试验筛(按筛孔由大至小的顺序从上到下
套在一起)的最上一只筛上,底盘放在最下部。
然后盖上顶盖,在行程140mm、频率150次/min的振荡机上振荡20min,以每分钟内通过筛的样品质量小于样品的总质量的0.1%,作为筛分终点。
然后称出每只筛上截留的滤料质量,按表A1填写和计算所得结果,并以表A1中筛的孔径为横坐标,以通过该筛孔样品的百分数为纵坐标绘制筛分曲线。
根据筛分曲线确定石英砂滤料的有效粒径和不均匀系数。
表A1
筛孔径
截留在筛上的样品质
通过筛的样品
mm
量
质量g
百分数%
di
gi
g7
g7/GX100
d2
g2
g8
g8/GX100
d3
g3
g9
g9/GX100
d4
g4
gi0
g10/GX100
d5
g5
gii
gii/GX100
d6
g6
gi2
gi2/GX100
表A1中:
G——石英砂滤料样品的总质量,g。
A.5.3砾石密度
砾石密度的测定,按照砾石承托料的铺料层次及粒径范围分组测定。
测定前将样品洗净和干燥至恒量,并按下述步骤分别测定。
粒径2〜4mm的样品,按照本检验方法A.3.2条的规定测定。
粒径4〜8mm或8〜16mm的样品,称取300g,慢慢加入盛有250mL(Vi)
煮沸并冷却至20C左右水的500mL量筒中,旋转及用手轻拍量筒,以驱除气
泡。
在20±「C的恒温水槽中静置1h后,再用手轻拍量筒,以驱除气泡,记录量筒中水面刻度体积(V2)。
粒径16〜32mm的样品,称取量为1000g,用1000mL量筒,加500mL水。
粒径32〜64mm的样品,称取量为1500g,用2000mL量筒,力卩1000mL水,按照上述方法测定。
砾石的密度按式(A8)计算。
G(V2-V1)(A8)
式中:
样品的密度,g/cm3;
G――样品的质量,g;
V1——加样品前量筒中水面刻度体积,cm3;
V2——加样品后量筒中水面刻度体积,cm3。
A.3.9砾石含泥量
将样品在105〜110C的干燥箱中干燥至恒量,并按表A2规定分别测定。
称取上表中规定的样品质量,置于搪瓷盆中并加入清水浸泡2h后,在水中搅拌
淘洗样品。
以下操作按照本检验方法A.3.3条作。
其含泥量按式(A4)计算。
表A2
样品粒径2〜4
8〜1616〜3232〜64
mm
样品质量5001500250050005000
g
A.3.10砾石盐酸可溶率
将样品用蒸馏水洗净,在105〜110C的干燥至恒重并按表A3的规定分别测定。
表A3
样品粒径
2〜4
4〜8
8〜16
16〜32
32〜64
mm
样品质量
500
1500
2500
5000
5000
g
1+1盐酸
320
320
800
800
1600
量
mL
称取上表中规定的样品质量,置于1000ml的烧杯中(样品质量500g用2000ml烧杯),加入上表中规定的盐酸量,在室温下静置,待停止发泡30min后,倾
出盐酸溶液,用蒸馏水反复洗涤样品(注意不要让样吕损失),直至用pH试纸检查洗净水呈中性为止。
把洗净后的样品在105〜110C的干燥箱中干燥至恒
量。
盐酸可溶率按照式(A7)计算
附录B滤料和承托料的铺装方法
(参考件)
本铺装方法适用于单层和多层滤料滤池。
B.1准备
B.1.1配水系统安装完毕以后,先将滤池内杂物全部清除,并疏通配水孔眼和配水缝隙,用反冲洗法检查配水系统是否符合设计要求。
B.1.2在滤池内壁按承托料和滤料的各层顶高画水平线,作为铺装高度标记。
B.1.3仔细检查不同粒径范围(三层滤料滤池中还要检查不同种类)的承托料,按其粒径范围,从大到小依次清洗,以备铺装。
B.2铺装
B.2.1辅装最下一层承托料时,应注意避免损坏滤池的配水系统。
待装承托料应吊运到池内,再行铺撒;或者使池内充水至排水槽顶,再向水中均匀撒料,然后排水,使水面降至该层顶面高度水平线、用锹铺匀,铺装人员不应直接在承托料上站立或行走,而宜站在木板上操作,在池内的操作人员应尽量少,以免造成承托料的移动。
在下一层铺装完成后,才能铺装上一层承托料。
B.2.2每层承托料的厚度应准确、均匀,用锹或刮板刮动表面,使其接近于水平面,高度应与铺装高度标记水平线相吻合。
B.2.3在铺毕粒径范围等于或小于2〜4mm的承托料后,应用该滤地上限冲洗强度冲洗。
停止冲洗前,应先逐渐降低冲洗强度,以完成有效的水力分级,使轻物质升至承托料的表面。
再排水、刮除轻物质。
B.2.4承托料全部分层铺装就位后,采用从池顶向水中均匀撒料的方法,撒入预计数量的滤料(包括应刮除的轻物质和小于指定下限粒径的细颗粒)。
然后进行
冲洗,冲洗后刮除轻物质和小于指定下限粒径的颗粒。
按上述方法操作后如滤料厚度达不到规定的数值,应重复上述操作直到符合要求为止。
如果是双层或三层滤料滤池,则应在冲洗下层滤料并完成刮除轻物质和小于指定下限粒径颗粒后,才能铺装上一层滤料。
无烟煤滤料投入滤池后,应在水中浸泡24h以后,方可进行冲洗和刮除的操作。
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