錳砂濾料是選用塊狀錳礦和天然砂作原料，經破碎篩選加工而成。外觀粗糙、呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業理想的產品。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(ji)，下同）不小于(yu)(yu)35%的(de)天然(ran)(ran)錳(meng)(meng)砂濾料，既可(ke)用(yong)于(yu)(yu)地下水除鐵，又可(ke)用(yong)于(yu)(yu)地下水除錳(meng)(meng)；含(han)錳(meng)(meng)量為 20%~30%的(de)天然(ran)(ran)錳(meng)(meng)砂濾料，只宜用(yong)于(yu)(yu)地下水除鐵，含(han)錳(meng)(meng)量低于(yu)(yu)20%的(de)則不宜采用(yong)。
目前，對使用天然MnO2礦砂(sha)除鐵(tie)(tie)，其原理有二種：一種是以所謂濾(lv)膜的作用(yong)，錳砂(sha)表(biao)面有一層較(jiao)強的氧化作用(yong)。另(ling)一種是錳礦砂(sha)本(ben)身反鐵(tie)(tie)催化作用(yong)，將水中的二價(jia)鐵(tie)(tie)催化成三價(jia)鐵(tie)(tie)，再把三價(jia)鐵(tie)(tie)千周附(fu)著在(zai)錳礦砂(sha)顆粒表(biao)面從而起到除鐵(tie)(tie)的目(mu)的。
天(tian)然錳砂(sha)濾料的(de)檢驗方法
A.1 總則
A.1.1 本檢驗方法適(shi)用于天(tian)然錳砂濾(lv)料和(he)錳砂承(cheng)托料。
A.1.2 稱取天(tian)然錳砂濾料和錳礦承托料樣品(pin)時應(ying)準確至所稱樣品(pin)質(zhi)量的0.1%。樣品(pin)用量與(yu)測定步驟，應(ying)按照本方法的規(gui)定進行。
A.1.3 本方法所用的容量器皿，應(ying)進行(xing)校正。
A.1.4 本方(fang)法在進行(xing)篩分、破碎率和磨損(sun)率檢驗時用的試驗篩、應符合GB6003的規定。
A.2 取樣
A.2.1 堆積天然錳砂濾料的(de)取樣。
在濾料(liao)堆上(shang)取(qu)(qu)樣(yang)(yang)時，應將濾料(liao)堆表(biao)面劃(hua)分成(cheng)若干個面積相(xiang)同的(de)方(fang)(fang)形塊(kuai)，于(yu)每一(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)塊(kuai)的(de)中心點用采樣(yang)(yang)器(qi)伸入到濾料(liao)表(biao)面150mm以下采取(qu)(qu)。然后將從所有(you)方(fang)(fang)塊(kuai)中取(qu)(qu)出的(de)等(deng)量（以下取(qu)(qu)樣(yang)(yang)均(jun)為(wei)等(deng)量合并）樣(yang)(yang)品置于(yu)一(yi)(yi)(yi)塊(kuai)潔凈、光滑的(de)塑(su)料(liao)布上(shang)，充分混勻，攤平成(cheng)一(yi)(yi)(yi)正(zheng)方(fang)(fang)形，在正(zheng)方(fang)(fang)形上(shang)劃(hua)對(dui)角線，分為(wei)四塊(kuai)，取(qu)(qu)相(xiang)對(dui)的(de)二塊(kuai)混勻作為(wei)一(yi)(yi)(yi)份樣(yang)(yang)品（即四分法取(qu)(qu)樣(yang)(yang)），裝入一(yi)(yi)(yi)個潔凈容器(qi)內(nei)。樣(yang)(yang)品采取(qu)(qu)量應不(bu)少于(yu)4kg。
A.2.2 袋(dai)裝天然錳砂濾料(liao)的取樣。
取(qu)(qu)(qu)袋(dai)(dai)裝(zhuang)濾料樣品時，由(you)每(mei)批產品總袋(dai)(dai)數的5%中(zhong)取(qu)(qu)(qu)樣，批量(liang)小時不少(shao)于(yu)3袋(dai)(dai)。用取(qu)(qu)(qu)樣器從(cong)袋(dai)(dai)口(kou)中(zhong)心(xin)垂直插入二分(fen)(fen)之一(yi)深(shen)度處采取(qu)(qu)(qu)。然后將從(cong)每(mei)袋(dai)(dai)中(zhong)取(qu)(qu)(qu)出的等(deng)量(liang)樣品合(he)并(bing)，充分(fen)(fen)混勻，用四分(fen)(fen)法(fa)縮(suo)減至4kg，裝(zhuang)入一(yi)個(ge)潔(jie)凈容器內。
錳礦(kuang)承托料的取樣量可根據測定項(xiang)目(mu)計算。
A.2.3 試驗(yan)室(shi)樣品(pin)的制備(bei)。試驗(yan)室(shi)收到天(tian)然錳砂濾料試樣后，根據試驗(yan)目的和要求進(jin)行篩選和縮分。然后在105～110℃的干燥(zao)箱中(zhong)干燥(zao)至恒量，置于磨口(kou)瓶中(zhong)保存。
A.3 檢驗方法
A.3.1 含錳量
用(yong)作(zuo)天然錳砂(sha)濾料和(he)承托(tuo)層(ceng)的(de)錳礦(kuang)石，其含錳的(de)測定(ding)可按GB 1506的(de)有關(guan)規定(ding)執行。
A.3.2 密度
向(xiang)李氏比(bi)重(zhong)瓶(ping)(ping)(ping)中加入煮(zhu)沸并冷(leng)卻至(zhi)約20℃的(de)(de)蒸(zheng)餾水(shui)(shui)至(zhi)零(ling)刻度，塞緊瓶(ping)(ping)(ping)蓋。在20±℃的(de)(de)恒(heng)溫(wen)水(shui)(shui)槽(cao)(cao)中靜置(zhi)1h后(hou)，調整水(shui)(shui)面準(zhun)確(que)對準(zhun)零(ling)刻度，擦干瓶(ping)(ping)(ping)頸內(nei)壁附著水(shui)(shui)，通過長頸玻(bo)璃漏(lou)(lou)斗(dou)慢慢加入洗凈干燥的(de)(de)濾料樣(yang)品(pin)或粒徑(jing)小(xiao)于4mm的(de)(de)錳(meng)礦承托(tuo)料樣(yang)品(pin)100g，邊加邊向(xiang)上提升漏(lou)(lou)斗(dou)，避免漏(lou)(lou)斗(dou)附著水(shui)(shui)及瓶(ping)(ping)(ping)頸內(nei)壁粘附樣(yang)品(pin)顆粒，旋(xuan)轉并用手輕拍比(bi)重(zhong)瓶(ping)(ping)(ping)，以驅除氣(qi)泡(pao)。塞緊瓶(ping)(ping)(ping)蓋，在20±1℃的(de)(de)恒(heng)溫(wen)水(shui)(shui)槽(cao)(cao)中靜置(zhi)1h后(hou)，再用手輕拍比(bi)重(zhong)瓶(ping)(ping)(ping)，以驅除氣(qi)泡(pao)，記錄瓶(ping)(ping)(ping)中水(shui)(shui)面刻度體積。
樣品(pin)的密度(du)按式（A1）計算。
p＝m/V （A1）
式中 p——樣品的密度，g/cm3；
m——樣品的質(zhi)量，g
V——加樣品后瓶中水面刻度體積，cm3。
A.3.3 鹽酸可溶(rong)率(lv)
將(jiang)濾(lv)料樣品(pin)用(yong)蒸餾水洗(xi)(xi)凈(jing)，在(zai)105～110℃的干燥(zao)箱(xiang)中干燥(zao)至(zhi)恒(heng)量。稱(cheng)取樣品(pin)50g，置(zhi)于500mL燒杯中，加入（1+1）160mL使樣品(pin)完全浸沒，在(zai)室溫下靜置(zhi)，偶作攪拌，待(dai)停止(zhi)發泡(pao)30min后，傾出溶(rong)液，用(yong)蒸餾水反復洗(xi)(xi)滌樣品(pin)，直(zhi)至(zhi)用(yong)pH試紙檢查洗(xi)(xi)凈(jing)水呈中性為止(zhi)。把洗(xi)(xi)凈(jing)后的樣品(pin)移入已恒(heng)量的稱(cheng)量瓶中，在(zai)105～110℃的干燥(zao)箱(xiang)中干燥(zao)至(zhi)恒(heng)量。
鹽酸可溶率(lv)按式（A2）計算(suan)。
鹽酸(suan)可(ke)溶率(lv)（%）=（m-m1）/m ×100 （A2）
式中：m——加(jia)前樣品的質量，g；
m1——加(jia)后樣品的質量(liang)，g；
A.3.4 破碎率(lv)和磨(mo)損率(lv)
濾料樣(yang)品(pin)(pin)(pin)經洗凈干燥并通過篩選，取(qu)粒徑(jing)為(wei)0.5～1.0mm的(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)50g，置(zhi)于內徑(jing)50mm、高150mm的(de)金屬(shu)圓筒內，加入(ru)6顆直(zhi)徑(jing)8mm的(de)軸承鋼(gang)珠，蓋緊筒蓋，在行程為(wei)140mm、頻率150次(ci)/min的(de)振(zhen)蕩機(ji)上振(zhen)蕩150min。取(qu)出樣(yang)品(pin)(pin)(pin)，分別稱量通過篩孔(kong)徑(jing)0.5mm而截留于孔(kong)徑(jing)0.25mm篩上的(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)質量和通過篩孔(kong)徑(jing)0.25mm的(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)質量。
破碎(sui)率和磨(mo)損率分別按式(shi)（A3）和式(shi)（A4）計算。
破碎(sui)率（%）=m1/m ×100 （A3）
磨損率（%）=m2/m ×100 （A4）
式中：m——樣品(pin)的總質量(liang)，g；
m1——通過(guo)篩孔(kong)徑0.5mm而(er)截留于孔(kong)徑0.25mm篩上的樣(yang)品質(zhi)量，g；
m2——通過篩(shai)孔(kong)徑0.25mm的(de)樣(yang)品(pin)質量，g。
A.3.5 含泥量(liang)
稱(cheng)取干(gan)燥濾料(liao)樣品500g，置(zhi)于1000mL洗(xi)料(liao)筒中(zhong)，加入(ru)清水(shui)，充分攪拌5min，浸泡2h，然后(hou)在水(shui)中(zhong)攪拌淘洗(xi)樣品，約1min后(hou)，把渾水(shui)慢慢倒入(ru)孔徑為0.08mm的(de)(de)篩(shai)中(zhong)。測(ce)定前(qian)篩(shai)的(de)(de)兩面先(xian)用(yong)水(shui)濕潤。在整個操作過程中(zhong)，應避(bi)免砂粒(li)(li)損失。再(zai)向(xiang)筒中(zhong)加入(ru)清水(shui)，重復(fu)上(shang)(shang)述操作，直(zhi)至筒中(zhong)的(de)(de)水(shui)清澈為止(zhi)。用(yong)水(shui)沖洗(xi)截(jie)留在篩(shai)上(shang)(shang)的(de)(de)顆粒(li)(li)，并(bing)將篩(shai)放在水(shui)中(zhong)來(lai)回搖動(dong)，以充分洗(xi)除(chu)小于0.08mm顆粒(li)(li)。然后(hou)將篩(shai)上(shang)(shang)截(jie)留的(de)(de)顆粒(li)(li)和筒中(zhong)洗(xi)凈的(de)(de)樣品一并(bing)倒入(ru)搪瓷盤中(zhong)，置(zhi)于105～110°C的(de)(de)干(gan)燥箱中(zhong)干(gan)燥至恒量。
含泥量按(an)式（A5）計算。
含(han)泥(ni)量(liang)（%）＝（m-m1）/m×100 （A5）
式(shi)中：m——淘洗前樣品的(de)質量，g；
m1——淘洗后樣品的質量，g。
A.3.6 篩分
稱取干燥的(de)(de)(de)濾(lv)料樣(yang)品100g，置于(yu)(yu)一(yi)組試(shi)驗篩(shai)(shai)(shai)(shai)（按(an)(an)篩(shai)(shai)(shai)(shai)孔由大至小的(de)(de)(de)順序從上(shang)到下套在一(yi)起）的(de)(de)(de)上(shang)一(yi)只篩(shai)(shai)(shai)(shai)上(shang)，底(di)盤放在下部。然后(hou)蓋上(shang)頂(ding)蓋，在行程140mm、頻率150 次/min的(de)(de)(de)振(zhen)蕩(dang)機上(shang)振(zhen)蕩(dang)20min，以(yi)每分鐘內通過篩(shai)(shai)(shai)(shai)的(de)(de)(de)樣(yang)品質量小于(yu)(yu)樣(yang)品總(zong)質量的(de)(de)(de)0.1%作為篩(shai)(shai)(shai)(shai)分終點(dian)。然后(hou)稱出(chu)每只篩(shai)(shai)(shai)(shai)上(shang)截(jie)留的(de)(de)(de)濾(lv)料質量，按(an)(an)表A1填寫和(he)計算所得結果(guo)，并(bing)以(yi)表A1中(zhong)篩(shai)(shai)(shai)(shai)的(de)(de)(de)孔徑(jing)(jing)為橫坐標(biao)，以(yi)通過該篩(shai)(shai)(shai)(shai)孔樣(yang)品的(de)(de)(de)百分數為縱坐標(biao)繪制篩(shai)(shai)(shai)(shai)分曲(qu)線(xian)。根據篩(shai)(shai)(shai)(shai)分曲(qu)線(xian)評(ping)定天然錳砂(sha)濾(lv)料的(de)(de)(de)粒徑(jing)(jing)是否符(fu)合要求，或確定濾(lv)料的(de)(de)(de)有效粒徑(jing)(jing)和(he)不均勻(yun)系數。
A.3.7 錳礦承托(tuo)料的(de)密度
錳礦(kuang)承托料密度，按照(zhao)錳礦(kuang)承托料的鋪料層次(ci)及粒徑范圍分組測定(ding)。測定(ding)前將樣品洗凈(jing)和(he)干燥至恒量(liang)，并按下述步驟(zou)分別測定(ding)。
粒徑(jing)4～8mm或(huo)8～16mm的(de)(de)樣(yang)品，稱取(qu)300g，慢慢加入盛有250mL（V1）煮沸并冷卻至20℃左右的(de)(de)水的(de)(de)500mL量(liang)筒(tong)中，旋轉(zhuan)及用手輕拍量(liang)筒(tong)，以驅(qu)除(chu)氣泡。在20±1℃的(de)(de)恒溫水槽中靜置1h后，再(zai)用手輕拍量(liang)筒(tong)，以驅(qu)除(chu)氣泡，記錄量(liang)筒(tong)中水面刻度體積（V2）。
錳礦承托料的密度(du)按式（A6）計算(suan)。
p＝m/ （V2-V1) （A6）
式中 p——樣品的密度，g/cm3；
m——樣(yang)品(pin)的質量，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(ni)量
將樣品在105～110℃的干(gan)燥箱(xiang)中干(gan)燥至恒量，并按表規定分(fen)別(bie)測定。
稱取上表中(zhong)規定的樣(yang)(yang)品(pin)(pin)質量，置于搪瓷盆中(zhong)并加入清水浸泡2h后(hou)，在水中(zhong)攪拌淘(tao)洗樣(yang)(yang)品(pin)(pin)。以下操作(zuo)按照(zhao)本檢驗方法(fa)A.3.5條作(zuo)。其(qi)含泥量按式（A5）計算。
