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覆合锰砂与天然锰砂滤料的主要性能对比

作者:新泰净水      浏览:  
一、滤料的除铁锰性能:
    锰砂主要是依靠其接触氧化能力和吸附能力来除锰,而决定这两项能力的主要因素是滤料表面的二氧化锰含量。现在国内天然锰砂滤料二氧化锰含量一般为30%左右,国家规范除铁锰滤池使用的天然锰砂二氧化锰含量要达到35%以上。而覆合锰砂滤料因为其表面的二氧化锰含量较高较纯,其接触氧化能力和吸附能力都大大超过天然锰砂滤料。
1、接触氧化能力和吸附能力不仅决定除铁锰效果,还对过滤水的含氧量有要求。地下水含氧量的多少取决于滤前曝气系统的设置,覆合锰砂过滤要求含氧量为水中铁锰离子浓度之和的1.5倍,天然锰砂过滤含氧量要求为3倍。虹吸滤池若使用天然锰砂,曝气环节的设计还需要进一步增加溶氧措施。
2、国家规范天然锰砂滤料设计滤速为5~8米/小时,而覆合锰砂的设计滤速可以达到10米/小时,滤速的取值决定滤池的设计面积,使用天然锰砂的滤池比使用覆合锰砂的滤池面积大25%({10-8}/ 8×100%=25%),即滤池土建面积需要增加25%才能达到同样的产水量。
 
二、滤料的容重:
    滤料的容重决定了滤池的反冲洗强度,天然锰砂滤料(二氧化锰含量达到35%)的容重为2.0吨/m³,反冲洗强度要求20L/S•㎡,反冲洗时间为10分钟。
覆合锰砂滤料的容重为1.58/m³。反冲洗强度要求12L/S•㎡,反冲洗时间为5分钟。 
    以上容重特性造成天然锰砂滤料如下缺点:
1、设计上增加滤池反冲洗水头水量,反冲洗强度需要增加67%,反冲洗水量增加2.3倍,要求滤池冲洗水箱的容积大大增加,使滤池的总高度增加1.5米以上,增加土建造价。同时进水位置升高使电耗增加并且是常年累月不停的多用电。
2、同样体积的滤池,使用滤料总吨位增加,增加了装池成本。
 
三、滤料的机械强度:
     覆合锰砂的磨损率为0.07‰,破碎率为0.08‰;天然锰砂滤料的磨损率一般为2.4‰,破碎率为0.2‰。这两项性能决定了滤料的使用寿命,覆合锰砂滤料使用寿命至少相当于天然锰砂滤料的1.5倍以上。
1、天然锰砂滤料由于机械强度差,装池的时候要求比设计高度多装10%,在经过首次反冲洗冲掉碎末后才能保证设计滤料的设计高度。在以后的使用中每年需要停水检修并补加三分之一的新滤料,第三年全部更换滤料,增加了停水检修时间,也增加了滤池的滤料成本。
2、覆合锰砂可以按照设计高度装池不需要多装,使用寿命保质期三年,即首次装池后,三年内不需要补充滤料。
 
四、举例计算
    以800立方米/小时产水量的除铁锰滤池计算。
1、使用天然锰砂滤料:
(1)滤池面积计算:
    800(立方米/小时)/8(米/小时)=100(平方米)
(2)滤料使用量计算:
    首次装池滤料用量:
100(平方米)×1(米)×2.0(吨/立方米)+10%=220(吨)
    3年使用过程中每年添加三分之一:220吨/3=73吨
    使用3年共计需要添加2次:73吨×2=146吨
    3年使用量=首次装填量+2次添加量=220+146=366(吨)
    年均使用量=366/3=122(吨)
2、使用覆合锰砂滤料:
(1)滤池面积计算:
    800(立方米/小时)/10(米/小时)=80(平方米)
(2)滤料使用量计算:
    80(平方米)×1(米)×1.58(吨/立方米)=126.4(吨)
    年均使用量=126.4/3=42.2(吨)
3、以上是单纯从产水量为800立方米/小时除铁锰滤池使用的滤料来计算成本比较,使用天然锰砂滤料还会使滤池土建费用、运行费用等增加,还有检修补充滤料时停水的损失均未计算入内。
    从应用实际和费用成本来考虑,都证明覆合锰砂是**适用于除铁锰滤池的滤料。

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