中華人民共和國建設部部標準
水處理用石英砂濾料

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　CJ 24·1—88

1　適用范圍
　　本標準適用于生活飲用水過濾用石英砂濾料（或以含硅物質為主的天然砂）及礫石承托料（用于濾池中承托濾料的礫石）。用于工業用水過濾的石英砂濾料和礫石承托料可參照執行。

2　石英砂濾料的技術要求
2.1　石英砂濾料的破碎率和磨損率之和不應大于1.5%（百分率按質量計，下同）。
2.2　石英砂濾料的密度不應小于2.55g/cm³。使用中對平均密度有特殊要求者除外。
2.3　石英砂濾料應不含可見泥土、云母和有機雜質，濾料的水浸出液應不含有毒物質。含泥量不應大于1%。密度大于2g/cm³的輕物質的含量不應大于0.2%。
2.4　石英砂濾料的釣燒減量不應大于0.7%。
2.5　石英砂濾料的鹽酸可溶率不應大于3.5%。
2.6　石英砂濾料的粒徑
2.6.1　單層或雙層濾料濾池的石英砂濾料粒徑范圍，一般為0.5～1.2mm。三層濾料濾池的石英砂濾料粒徑范圍，一般為0.5～0.8mm。
2.6.2　在各種粒徑范圍的石英砂濾料中，小于下限粒徑的不應大于3%，大于上限粒徑的不應大于2%。
2.6.3　石英砂濾料的有效粒徑和不均勻系數，由使用單位確定。

3　礫石承托料的技術要求
3.1　礫石承托料中的大部分顆料宜接近球形或等邊體。
3.2　礫石承托料的密度不應小于2.5g/cm³。
3.3　礫石承托料應不含可見泥土、頁巖和有機雜質，承托料的水浸出液應不含有毒物質。含泥量不應大于1%。
3.4　礫石承托料的鹽酸可溶率不應大于5%。
3.5　礫石承托料的粒徑
3.5.1　用于單層或雙層濾料濾池的礫石承托料粒徑范圍，一般為2～4、4～8、8～16、16～32和32～64mm。
3.5.2　在各種粒徑范圍的礫石承托料中，小于下限粒徑的不應大于5%；大于上限粒徑的不應大于5%。

4　檢驗方法
　　檢驗方法按附錄A的規定進行。

5　標志、包裝、運輸和貯存
5.1　標志
5.1.1　石英砂濾料和礫石承托料的包裝袋上應印字標明產品名稱、粒徑范圍和生產廠名。
5.1.2　石英砂濾料和礫石承托料的包裝袋上，應按表1規定的顏色印字。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1

5.2　包裝
5.2.1　石英砂濾料和礫石承托料宜使用耐用織物袋包裝運輸。粒徑大于16mm的粒石承托料，其包裝要求可適當降低。
5.2.2　石英砂濾料和礫石承托料的每袋包裝質量為40±0.5kg²。
5.3　運輸和貯存
5.3.1　石英砂濾料和礫石承托料在運輸和貯存期間應防止包裝袋破損，以免漏失或混入雜物。
5.3.2　石英砂濾料不宜與承托料及其它濾料一起堆放。
5.3.3　石英砂濾料和礫石承托料不宜與其它材料一起堆放。

附錄A　石英砂濾料檢驗方法（補充件）
A.1　總則
A.1.1　本檢驗方法適用于石英砂濾料和礫石承托料。
A.1.2　稱取石英砂濾料和礫石承托料樣品時應準確至所稱樣品質量的0.1%。樣品用量與測定步驟，應按照本方法的規定進行。
A.1.3　本方法所用的容量器皿，應進行校正。
A.1.4　本方法用的試驗篩，按照GB6003—85規定執行。
A.2　取樣
A.2.1　堆積石英砂濾料的取樣。在濾料堆上取樣時，應將濾料堆表面劃分成若干個面積相同的方形塊，于每一方塊的中心點用采樣器或鐵鏟伸入到濾料表面150mm以下采取。然后將從所有方塊中取出的等量（以下取樣均為等量合并）樣品置于一塊潔凈、光滑的塑料布上，充分混勻，攤平成一正方形，在正方形上劃對角線，分為四塊，取相對的二塊混勻，作為一份樣品（即四分法取樣），裝入一個潔凈容器內。樣品采取量應不少于4kg。
A.2.2　袋裝石英砂濾料的取樣。取袋裝濾料樣品時，由每批產品總袋數的5%中取樣，批量小時不少于3袋。用取樣器從袋口中心垂直插入二分之一深度處采取。然后將從每袋中取出樣品合并，充分混勻，用四分法縮減至4kg，裝入一個潔凈容器內。礫石承托料的取樣量可根據測定項目計算。
A.2.3　試驗室樣品的制備。試驗室收到石英砂濾料試樣后，根據試驗目的和要求進行篩選和縮分。然后在105～110ºC的干燥箱中干燥至恒量*，置于磨口瓶中保存。
*本方法中的“灼燒或干燥至恒量”，系指灼燒或烘干，并于干燥器中冷卻室溫后稱量，重復進行至zui后兩次稱量之差不大于所稱樣品質量的0.1%時，即為恒量，取zui后一次質量作為計算依據。
A.3　檢驗方法
A.3.1　破碎率和磨損率
　　稱取經洗凈干燥并通過篩孔徑1mm而截留于篩孔徑0.5mm篩上的濾料樣品50g，置于內徑50mm，高150mm的金屬圓筒內。加入6顆直徑8mm的軸承鋼珠，蓋緊筒蓋，在行程為140mm、頻率150次/min的振蕩機上振蕩15min。取出樣品，分別稱量通過篩孔徑0.25mm的樣品質量和截留于篩孔徑0.25mm篩上的樣品質量。
　　破碎率和磨損率分別按式（A1）和式（A2）計算。
　　　　　　　　　　破碎率（%）＝G₁/G×100　　　　　　　（A1）
　　　　　　　　　　磨損率（%）＝G₂/G×100　　　　　　　（A2）
式中　G₁——孔徑0.25mm篩上的樣品質量，g；
　　　G₂——孔徑0.25mm篩下的樣品質量，g。
　　　G——樣品的總質量，g；
A.3.2　密度
　　向李氏比重瓶中加入煮沸并冷卻至約20°C的蒸餾水至零刻度，塞緊瓶蓋。在20±1ºC的恒溫水槽中靜置1h后，調整水面準確對準零刻度，擦干瓶頸內壁附著水，通過長頸玻璃漏斗慢慢加入洗凈干燥的砂濾料樣品50g，邊加邊向上提升漏斗，避免漏斗附著水及瓶頸內壁粘附樣品顆粒。旋轉并用手輕拍比重瓶，以驅除氣泡。塞緊瓶蓋，在20±1ºC的恒溫水槽中靜置1h后，再用手輕拍比重瓶，以驅除氣泡，記錄瓶中水面刻度體積。
　　樣品的密度按式（A3）計算。
　　　　　　　　　　　　　　p＝G/V　　　　　　　（A3）
式中　p——樣品的密度，g/cm³；
　　　G——樣品的質量，g；
　　　V——加樣品后瓶中水面刻度體積，cm³。
A.3.3　含泥量
　　稱取干燥濾料樣品500g，置于1000mL洗料筒中，加入清水，充分攪拌5min，浸泡2h，然后在水中攪拌淘洗樣品，約1min后，把渾水慢慢倒入孔徑為0.08mm的篩中。測定前篩的兩面先用水濕潤。在整個操作過程中，應避免砂粒損失。再向筒中加入清水，重復上述操作，直至筒中的水清澈為止。用水沖洗截留在篩上的顆粒，并將篩放在水中來回搖動，以充分洗除小于0.08mm顆粒。然后將篩上截留的顆粒和筒中洗凈的樣品一并倒入搪瓷盤中，置于105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　含泥量按式（A4）計算。
　　　　　　　　含泥量（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A4）
式中　G——淘洗前樣品的質量，g；
　　　G₁——淘洗后樣品的質量，g；
A.3.4　輕物質含量
A.3.4.1　配制氯化鋅水溶液（相對密度為2.0）。向1000mL的量杯中加水至500mL刻度處，再加入1500g氯化鋅，用玻璃棒攪拌使氯化鋅全部溶解（氯化鋅在溶解過程中將放熱使溶液溫度升高），待冷卻至室溫后，取部分溶液倒入250mL量筒中，用比重計測其相對密度。如溶液相對密度大于要求值，則再加入一定量的水，攪拌、混合均勻，再測其相對密度，直至溶液相對密度達到要求數值為止。
A.3.4.2　稱取干燥濾料樣品150g置于盛有氯化鋅溶液（約500mL）的1000mL燒杯中，用玻璃棒充分攪拌5min后，將浮起的輕物質連同部分氯化鋅溶液倒入篩網中（剩余的氯化鋅溶液與濾料表面相距2～3cm時即停止倒出），輕物質留在篩網上，而氯化鋅溶液通過篩網流入另一容器，再將通過篩網的氯化鋅溶液倒回燒杯中。重復上述過程，直至無輕物質浮起為止。
A.3.4.3　用清水沖凈留在篩網中的輕物質，然后將其移入已恒量的蒸發皿中，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　輕物質含量按式（A5）計算。
　　　　　　輕物質（%）＝G₁/G ×100　　　　　　（A5）
式中　G——干燥濾料樣品的質量，g；
　　　G₁——干燥的輕物質的質量，g。
A.3.5　灼燒減量
　　稱取干燥濾料樣品10g，置于已灼燒至恒量的瓷坩堝中，將蓋斜置于坩堝　，從低溫升起，在850±10°C高溫下灼燒30min，冷卻后稱量。
　　灼燒減量按式（A6）計算。
　　　　　　灼燒減量（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A6）
式中　G——灼燒前干燥樣品的質量，g；
　　　G₁——灼燒后樣品的質量，g。
A.3.6　鹽酸可溶率
　　將濾料樣品用蒸餾水洗凈，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。稱取洗凈干燥樣品50g，置于500mL燒杯中，加入1+1鹽酸（1體積分析純鹽酸與1體積蒸餾水混合）160mL（使樣品*浸沒），在室溫下靜置，偶作攪拌，待停止發泡30min后，傾出鹽酸溶液，用蒸餾水反復洗滌樣品（注意不要讓樣品流失），直至用pH試紙檢查洗凈水呈中性為止。把洗凈后的樣品移入已恒量的稱量瓶中，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　鹽酸可溶率按式（A7）計算。
　　　　　　　鹽酸可溶率（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A7）
式中　G——加鹽酸前樣品的質量，g；
　　　G₁——加鹽酸后樣品的質量，g；
A.3.7　篩分
　　稱取干燥的濾料樣品100g，置于一組試驗篩（按篩孔由大至小的順序從上到下套在一起）的zui上一只篩上，底盤放在zui下部。然后蓋上頂蓋，在行程140mm、頻率150 次/min的振蕩機上振蕩20min，以每分鐘內通過篩的樣品質量小于樣品總質量的0.1%，作為篩分終點。然后稱出每只篩上截留的濾料質量，按表A1填寫和計算所得結果，并以表A1中篩的孔徑為橫坐標，以通過該篩孔樣品的百分數為縱坐標繪制篩分曲線。根據篩分曲線確定石英砂濾料的有效粒徑和不均勻系數。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A1

表A1中：G——石英砂濾料樣品的總質量，g。
A.3.8　礫石密度
　　礫石密度的測定，按照礫石承托料的輔料層次及粒徑范圍分組測定。測定前將樣品洗凈和干燥至恒量，并按下述步驟分別測定。
　　粒徑2～4mm的樣品，按照本檢驗方法A.3.2條的規定測定。
　　粒徑4～8mm或8～16mm的樣品，稱取300g，慢慢加入盛有250mL（V₁）煮沸并冷卻至20°C左右水的500mL量筒中，以驅除氣泡，記錄量筒中水面刻度體積（V₂）。
　　粒徑16～32mm的樣品，稱取量為1000g，用1000mL量筒，加500mL水。粒徑32～64mm的樣品，稱取量為1500g，用2000mL量筒，加1000mL水，按照上述方法測定。
　　礫石的密度按式（A8）計算。
　　　　　　　　p＝G/ V₂-V₁　　　　　　　　　　（A8）
式中　p——樣品的密度，g/cm³；
　　　G——樣品的質量，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.3.9　礫石含泥量
　　將樣品在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量，并按表A2規定分別測定。
　　稱取上表中規定的樣品質量，置于搪瓷盆中并加入清水浸泡2h后，在水中攪拌淘洗樣品。以下操作按照本檢驗方法A.3.3條作。其含泥量按式（A4）計算。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A2

A.3.10　礫石鹽酸可溶率
　　將樣品用蒸餾水洗凈，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量，并按表A3的規定分別測定。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A3

　　稱取上表中規定的樣品質量，置于1000mL的燒杯中（樣品質量500g用2000mL燒杯），加入上表中規定的鹽酸量，在室溫下靜置，待停止發泡30min后，傾出鹽酸溶液，用蒸餾水反復洗滌樣品（注意不要讓樣品損失），直至用pH試紙檢查洗凈水呈中性為止。把洗凈后的樣品在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　鹽酸可溶率按照式（A7）計算。

附錄B　濾料和承托料的鋪裝方法（參考件）
　　本鋪裝方法適用于單層和多層濾料濾池。
B.1　準備
B.1.1　配水系統安裝完畢以后，先將濾池內雜物全部清除，并疏通配水孔眼和配水縫隙，然后再用反沖洗法檢查配水系統是否符合設計要求。
B.1.2　在濾池內壁按承托料和濾料的各層頂高畫水平線，作為鋪裝高度標記。
B.1.3　仔細檢查不同粒徑范圍（三層濾料濾池中還要檢查不同種類）的承托料，按其粒徑范圍，從大到小依次清洗，以備鋪裝。
B.2　鋪裝
B.2.1　鋪裝zui下一層承托料時，應注意避免損壞濾池的配水系統。待裝承托料應吊運到池內，再行鋪撒；或者使池內充水至排水槽頂，再向水中均勻撒料，然后排水，使水面降至該層頂面高度水平上線，用鍬鋪勻，鋪裝人員不應直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作在池內的操作人員應盡量少，以免造成承托料的移動。在下一層鋪裝完成后，才能鋪裝上一層承托料。
B.2.2　每層承托料的厚度應準確、均勻，用鍬或刮板刮動表面，使其接近于水平面，高度應與鋪裝高度標記水平線相吻合。
B.2.3　在鋪畢粒徑范圍等于或小于2～4mm的承托料后，應用該濾池上限沖洗強度沖洗。停止沖洗前，應先逐漸降低沖洗強度，以完成有效的水力分級，使輕物質升至承托料的表面。再排水、刮除輕物質。
B.2.4　承托料全部分層鋪裝就位后，采用從池頂向水中均勻撒料的方法，撒入預計數量的濾料（包括應刮除的輕物質和小于下限粒徑的細顆粒）。然后進行沖洗，沖洗后刮除輕物質和小于下限粒徑的顆粒。按上述方法操作后如濾料厚度達不到規定的數值，應重復上述操作直到符合要求為止。如果是雙層或三層濾料濾池，則應在沖洗下層濾料并完成刮除輕物質和小于下限粒徑顆粒后，才能鋪裝上一層濾料。無煙煤濾料投入濾池后，應在水中浸泡24h以后，方可進行沖洗和刮除的操作。

附加說明：
　　本標準由原城鄉建設*城市建設管理局提出。
　　本標準由中國市政工程華北設計院歸口。
　　本標準由中國市政工程中南設計院負責起草及解釋。
　　本標準主要起草人：樂麗孫、徐均官、徐廣祥。