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除鐵錳濾池用覆合錳砂好還是天然錳砂濾料好?
作者：新泰凈水
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覆合錳砂與天然錳砂濾料的主要性能對(duì)比
一、濾料的除鐵錳性能：
錳砂主要是依靠其接觸氧化能力和吸附能力來(lái)除錳，而決定這兩項(xiàng)能力的主要因素是濾料表面的二氧化錳含量。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)天然錳砂濾料二氧化錳含量一般為30%左右，規(guī)范除鐵錳濾池使用的天然錳砂二氧化錳含量要達(dá)到35%以上。而覆合錳砂濾料因?yàn)槠浔砻娴亩趸i含量較高較純，其接觸氧化能力和吸附能力都大大超過(guò)天然錳砂濾料。
1、接觸氧化能力和吸附能力不僅決定除鐵錳效果，還對(duì)過(guò)濾水的含氧量有要求。地下水含氧量的多少取決于濾前曝氣系統(tǒng)的設(shè)置，覆合錳砂過(guò)濾要求含氧量為水中鐵錳離子濃度之和的1.5倍，天然錳砂過(guò)濾含氧量要求為3倍。虹吸濾池若使用天然錳砂，曝氣環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步增加溶氧措施。
2、規(guī)范天然錳砂濾料設(shè)計(jì)濾速為5~8米/小時(shí)，而覆合錳砂的設(shè)計(jì)濾速可以達(dá)到10米/小時(shí)，濾速的取值決定濾池的設(shè)計(jì)面積，使用天然錳砂的濾池比使用覆合錳砂的濾池面積大25%（{10-8}/ 8×=25%），即濾池土建面積需要增加25%才能達(dá)到同樣的產(chǎn)水量。
二、濾料的容重：
濾料的容重決定了濾池的反沖洗強(qiáng)度，天然錳砂濾料（二氧化錳含量達(dá)到35%）的容重為2.0噸/m³，反沖洗強(qiáng)度要求20L/S•㎡，反沖洗時(shí)間為10分鐘。
覆合錳砂濾料的容重為1.58/m³。反沖洗強(qiáng)度要求12L/S•㎡，反沖洗時(shí)間為5分鐘。
以上容重特性造成天然錳砂濾料如下缺點(diǎn)：
1、設(shè)計(jì)上增加濾池反沖洗水頭水量，反沖洗強(qiáng)度需要增加67%，反沖洗水量增加2.3倍，要求濾池沖洗水箱的容積大大增加，使濾池的總高度增加1.5米以上，增加土建造價(jià)。同時(shí)進(jìn)水位置升高使電耗增加并且是常年累月不停的多用電。
2、同樣體積的濾池，使用濾料總噸位增加，增加了裝池成本。
三、濾料的機(jī)械強(qiáng)度：
覆合錳砂的磨損率為0.07‰，破碎率為0.08‰；天然錳砂濾料的磨損率一般為2.4‰,破碎率為0.2‰。這兩項(xiàng)性能決定了濾料的使用壽命，覆合錳砂濾料使用壽命至少相當(dāng)于天然錳砂濾料的1.5倍以上。
1、天然錳砂濾料由于機(jī)械強(qiáng)度差，裝池的時(shí)候要求比設(shè)計(jì)高度多裝10%，在經(jīng)過(guò)反沖洗沖掉碎末后才能保證設(shè)計(jì)濾料的設(shè)計(jì)高度。在以后的使用中每年需要停水檢修并補(bǔ)加三分之一的新濾料，第三年全部更換濾料，增加了停水檢修時(shí)間，也增加了濾池的濾料成本。
2、覆合錳砂可以按照設(shè)計(jì)高度裝池不需要多裝，使用壽命保質(zhì)期三年，即裝池后，三年內(nèi)不需要補(bǔ)充濾料。
四、舉例計(jì)算
以800立方米/小時(shí)產(chǎn)水量的除鐵錳濾池計(jì)算。
1、使用天然錳砂濾料：
（1）濾池面積計(jì)算：
800（立方米/小時(shí)）/8（米/小時(shí)）=100（平方米）
（2）濾料使用量計(jì)算：
裝池濾料用量：
100（平方米）×1（米）×2.0（噸/立方米）+10%=220（噸）
3年使用過(guò)程中每年添加三分之一：220噸/3=73噸
使用3年共計(jì)需要添加2次：73噸×2=146噸
3年使用量=裝填量+2次添加量=220+146=366（噸）
年均使用量=366/3=122（噸）
2、使用覆合錳砂濾料：
（1）濾池面積計(jì)算：
800（立方米/小時(shí)）/10（米/小時(shí)）=80（平方米）
（2）濾料使用量計(jì)算：
80（平方米）×1（米）×1.58（噸/立方米）=126.4（噸）
年均使用量=126.4/3=42.2（噸）
3、以上是單純從產(chǎn)水量為800立方米/小時(shí)除鐵錳濾池使用的濾料來(lái)計(jì)算成本比較，使用天然錳砂濾料還會(huì)使濾池土建費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用等增加，還有檢修補(bǔ)充濾料時(shí)停水的損失均未計(jì)算入內(nèi)。
從應(yīng)用實(shí)際和費(fèi)用成本來(lái)考慮，都證明覆合錳砂是適用于除鐵錳濾池的濾料。
一、濾料的除鐵錳性能：
錳砂主要是依靠其接觸氧化能力和吸附能力來(lái)除錳，而決定這兩項(xiàng)能力的主要因素是濾料表面的二氧化錳含量。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)天然錳砂濾料二氧化錳含量一般為30%左右，規(guī)范除鐵錳濾池使用的天然錳砂二氧化錳含量要達(dá)到35%以上。而覆合錳砂濾料因?yàn)槠浔砻娴亩趸i含量較高較純，其接觸氧化能力和吸附能力都大大超過(guò)天然錳砂濾料。
1、接觸氧化能力和吸附能力不僅決定除鐵錳效果，還對(duì)過(guò)濾水的含氧量有要求。地下水含氧量的多少取決于濾前曝氣系統(tǒng)的設(shè)置，覆合錳砂過(guò)濾要求含氧量為水中鐵錳離子濃度之和的1.5倍，天然錳砂過(guò)濾含氧量要求為3倍。虹吸濾池若使用天然錳砂，曝氣環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步增加溶氧措施。
2、規(guī)范天然錳砂濾料設(shè)計(jì)濾速為5~8米/小時(shí)，而覆合錳砂的設(shè)計(jì)濾速可以達(dá)到10米/小時(shí)，濾速的取值決定濾池的設(shè)計(jì)面積，使用天然錳砂的濾池比使用覆合錳砂的濾池面積大25%（{10-8}/ 8×=25%），即濾池土建面積需要增加25%才能達(dá)到同樣的產(chǎn)水量。
二、濾料的容重：
濾料的容重決定了濾池的反沖洗強(qiáng)度，天然錳砂濾料（二氧化錳含量達(dá)到35%）的容重為2.0噸/m³，反沖洗強(qiáng)度要求20L/S•㎡，反沖洗時(shí)間為10分鐘。
覆合錳砂濾料的容重為1.58/m³。反沖洗強(qiáng)度要求12L/S•㎡，反沖洗時(shí)間為5分鐘。
以上容重特性造成天然錳砂濾料如下缺點(diǎn)：
1、設(shè)計(jì)上增加濾池反沖洗水頭水量，反沖洗強(qiáng)度需要增加67%，反沖洗水量增加2.3倍，要求濾池沖洗水箱的容積大大增加，使濾池的總高度增加1.5米以上，增加土建造價(jià)。同時(shí)進(jìn)水位置升高使電耗增加并且是常年累月不停的多用電。
2、同樣體積的濾池，使用濾料總噸位增加，增加了裝池成本。
三、濾料的機(jī)械強(qiáng)度：
覆合錳砂的磨損率為0.07‰，破碎率為0.08‰；天然錳砂濾料的磨損率一般為2.4‰,破碎率為0.2‰。這兩項(xiàng)性能決定了濾料的使用壽命，覆合錳砂濾料使用壽命至少相當(dāng)于天然錳砂濾料的1.5倍以上。
1、天然錳砂濾料由于機(jī)械強(qiáng)度差，裝池的時(shí)候要求比設(shè)計(jì)高度多裝10%，在經(jīng)過(guò)反沖洗沖掉碎末后才能保證設(shè)計(jì)濾料的設(shè)計(jì)高度。在以后的使用中每年需要停水檢修并補(bǔ)加三分之一的新濾料，第三年全部更換濾料，增加了停水檢修時(shí)間，也增加了濾池的濾料成本。
2、覆合錳砂可以按照設(shè)計(jì)高度裝池不需要多裝，使用壽命保質(zhì)期三年，即裝池后，三年內(nèi)不需要補(bǔ)充濾料。
四、舉例計(jì)算
以800立方米/小時(shí)產(chǎn)水量的除鐵錳濾池計(jì)算。
1、使用天然錳砂濾料：
（1）濾池面積計(jì)算：
800（立方米/小時(shí)）/8（米/小時(shí)）=100（平方米）
（2）濾料使用量計(jì)算：
裝池濾料用量：
100（平方米）×1（米）×2.0（噸/立方米）+10%=220（噸）
3年使用過(guò)程中每年添加三分之一：220噸/3=73噸
使用3年共計(jì)需要添加2次：73噸×2=146噸
3年使用量=裝填量+2次添加量=220+146=366（噸）
年均使用量=366/3=122（噸）
2、使用覆合錳砂濾料：
（1）濾池面積計(jì)算：
800（立方米/小時(shí)）/10（米/小時(shí)）=80（平方米）
（2）濾料使用量計(jì)算：
80（平方米）×1（米）×1.58（噸/立方米）=126.4（噸）
年均使用量=126.4/3=42.2（噸）
3、以上是單純從產(chǎn)水量為800立方米/小時(shí)除鐵錳濾池使用的濾料來(lái)計(jì)算成本比較，使用天然錳砂濾料還會(huì)使濾池土建費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用等增加，還有檢修補(bǔ)充濾料時(shí)停水的損失均未計(jì)算入內(nèi)。
從應(yīng)用實(shí)際和費(fèi)用成本來(lái)考慮，都證明覆合錳砂是適用于除鐵錳濾池的濾料。
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