水处理用石英砂滤料
11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{TodayHot}袋上,应按表1规定的颜色印字。 表1 分类 石英砂滤料 砾石承托料mm 2～4 4～8 8～16 16～32 32～64 字的颜色 棕 黄 蓝 绿 黑 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40± 0.5kg。 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GB 6003-85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105～110℃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{HotTag}率分别按式（Al）和式（A2）计算。 破碎率（％）=G1/G×100 (A1) 磨损率(%)=G2/G×100 (A2) 式中:G1――孔径0.25mm筛上的样品质量，g； G2――孔径0.25mm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20℃的蒸馏水至零刻度，塞紧瓶盖。在20±1℃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±1℃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。 r = G/V （A3） 式中：r ――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1min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～l10℃的干燥箱中干燥至恒量。 含泥量按式（A4）计算。 含泥量（％）=（G-G1）/G×l00 （A4） 式中：G――淘洗前样品的质量，g： G1――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105～1l0℃的干燥箱中干燥至恒量。 轻物质含量按式(A5）计算。 轻物质（％）=G1/G×100 （A5） 式中:G――干燥滤料样品的质量，g； G1――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±100℃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-G1)/G×l00 （A6） 式中:G――灼烧前干燥样品的质量，g； G1一－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105～110℃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105～110℃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)/G×100 (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A10 筛孔径 mm 截留在筛上的样品质量 通过筛的样品 质量 g 百分数% d1 d2 d3 d4 d5 d6 g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g7/G×100 g8/G×100 g9/G×100 g10/G×100 g11/G×100 g12/G×100 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（V1）煮沸并冷却至20℃左右水的500mL量筒中，旋转及用手轻拍量筒，以驱除气泡。在20±1℃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，加1000mL水，按照上述方法测定。 砾石的密度按式（A8）计算。 r = G(V2-V1) （A8） 式中:r ――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105～110℃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 mm 2～4 4～8 8～16 16～32 32～64 样品质量 g 500 1500 2500 5000 5000 A.3.10 砾石盐酸可溶率 将样品用蒸馏水洗净,在105～110℃的干燥至恒重,并按表A3的规定分别测定。 表A3 样品粒径 mm 2～4 4～8 8～16 16～32 32～64 样品质量 g 500 1500 2500 5000 5000 1+1盐酸量 mL 320 320 800 800 1600 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105～110℃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。 附加说明： 本标准由原城乡建设环境保护部城市建设管理局提出。 本标准由中国市政工程华北设计院归口。 本标准由中国市政工程中南设计院负责起草及解释。 本标准主要起草人：乐丽孙、徐均官、徐广祥