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覆合錳砂與天然錳砂濾料的主要性能對比
發布時間:2011-8-18 閱讀:6706次  
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除錳,而決定這兩項能力的主要因素是濾料表面的二氧化錳含量。現在國內天然錳砂濾料二氧化錳含量一般為30%左右,國家規范除鐵錳濾池使用的天然錳砂二氧化錳含量要達到35%以上。而覆合錳砂濾料因為其表面的二氧化錳含量較高較純,其接觸氧化能力和吸附能力都大大超過天然錳砂濾料。
1、接觸氧化能力和吸附能力不僅決定除鐵錳效果,還對過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的設置,覆合錳砂過濾要求含氧量為水中鐵錳離子濃度之和的1.5倍,天然錳砂過濾含氧量要求為3倍。虹吸濾池若使用天然錳砂,曝氣環節的設計還需要進一步增加溶氧措施。
2、國家規范天然錳砂濾料設計濾速為5~8米/小時,而覆合錳砂的設計濾速可以達到10米/小時,濾速的取值決定濾池的設計面積,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}/ 8×100%=25%),即濾池土建面積需要增加25%才能達到同樣的產水量。
 
二、濾料的容重:
    濾料的容重決定了濾池的反沖洗強度,天然錳砂濾料(二氧化錳含量達到35%)的容重為2.0噸/m³,反沖洗強度要求20L/S•㎡,反沖洗時間為10分鐘。
覆合錳砂濾料的容重為1.58/m³。反沖洗強度要求12L/S•㎡,反沖洗時間為5分鐘。 
    以上容重特性造成天然錳砂濾料如下缺點:
1、設計上增加濾池反沖洗水頭水量,反沖洗強度需要增加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。同時進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、濾料的機械強度:
     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于天然錳砂濾料的1.5倍以上。
1、天然錳砂濾料由于機械強度差,裝池的時候要求比設計高度多裝10%,在經過首次反沖洗沖掉碎末后才能保證設計濾料的設計高度。在以后的使用中每年需要停水檢修并補加三分之一的新濾料,第三年全部更換濾料,增加了停水檢修時間,也增加了濾池的濾料成本。
2、覆合錳砂可以按照設計高度裝池不需要多裝,使用壽命保質期三年,即首次裝池后,三年內不需要補充濾料。
 
四、舉例計算
    以800立方米/小時產水量的除鐵錳濾池計算。
1、使用天然錳砂濾料:
(1)濾池面積計算:
    800(立方米/小時)/8(米/小時)=100(平方米)
(2)濾料使用量計算:
    首次裝池濾料用量:
100(平方米)×1(米)×2.0(噸/立方米)+10%=220(噸)
    3年使用過程中每年添加三分之一:220噸/3=73噸
    使用3年共計需要添加2次:73噸×2=146噸
    3年使用量=首次裝填量+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)濾池面積計算:
    800(立方米/小時)/10(米/小時)=80(平方米)
(2)濾料使用量計算:
    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、以上是單純從產水量為800立方米/小時除鐵錳濾池使用的濾料來計算成本比較,使用天然錳砂濾料還會使濾池土建費用、運行費用等增加,還有檢修補充濾料時停水的損失均未計算入內。
    從應用實際和費用成本來考慮,都證明覆合錳砂是**適用于除鐵錳濾池的濾料。
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