中华人民共和国建设部部标准
水处理用石英砂滤料

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　CJ 24·1—88

1　适用范围
　　本标准适用于生活饮用水过滤用石英砂滤料（或以含硅物质为主的天然砂）及砾石承托料（用于滤池中承托滤料的砾石）。用于工业用水过滤的石英砂滤料和砾石承托料可参照执行。

2　石英砂滤料的技术要求
2.1　石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于1.5%（百分率按质量计，下同）。
2.2　石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm³。使用中对平均密度有特殊要求者除外。
2.3　石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质，滤料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量不应大于1%。密度大于2g/cm³的轻物质的含量不应大于0.2%。
2.4　石英砂滤料的钓烧减量不应大于0.7%。
2.5　石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
2.6　石英砂滤料的粒径
2.6.1　单层或双层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围，一般为0.5～1.2mm。三层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围，一般为0.5～0.8mm。
2.6.2　在各种粒径范围的石英砂滤料中，小于下限粒径的不应大于3%，大于上限粒径的不应大于2%。
2.6.3　石英砂滤料的有效粒径和不均匀系数，由使用单位确定。

3　砾石承托料的技术要求
3.1　砾石承托料中的大部分颗料宜接近球形或等边体。
3.2　砾石承托料的密度不应小于2.5g/cm³。
3.3　砾石承托料应不含可见泥土、页岩和有机杂质，承托料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量不应大于1%。
3.4　砾石承托料的盐酸可溶率不应大于5%。
3.5　砾石承托料的粒径
3.5.1　用于单层或双层滤料滤池的砾石承托料粒径范围，一般为2～4、4～8、8～16、16～32和32～64mm。
3.5.2　在各种粒径范围的砾石承托料中，小于下限粒径的不应大于5%；大于上限粒径的不应大于5%。

4　检验方法
　　检验方法按附录A的规定进行。

5　标志、包装、运输和贮存
5.1　标志
5.1.1　石英砂滤料和砾石承托料的包装袋上应印字标明产品名称、粒径范围和生产厂名。
5.1.2　石英砂滤料和砾石承托料的包装袋上，应按表1规定的颜色印字。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1

5.2　包装
5.2.1　石英砂滤料和砾石承托料宜使用耐用织物袋包装运输。粒径大于16mm的粒石承托料，其包装要求可适当降低。
5.2.2　石英砂滤料和砾石承托料的每袋包装质量为40±0.5kg²。
5.3　运输和贮存
5.3.1　石英砂滤料和砾石承托料在运输和贮存期间应防止包装袋破损，以免漏失或混入杂物。
5.3.2　石英砂滤料不宜与承托料及其它滤料一起堆放。
5.3.3　石英砂滤料和砾石承托料不宜与其它材料一起堆放。

附录A　石英砂滤料检验方法（补充件）
A.1　总则
A.1.1　本检验方法适用于石英砂滤料和砾石承托料。
A.1.2　称取石英砂滤料和砾石承托料样品时应准确至所称样品质量的0.1%。样品用量与测定步骤，应按照本方法的规定进行。
A.1.3　本方法所用的容量器皿，应进行校正。
A.1.4　本方法用的试验筛，按照GB6003—85规定执行。
A.2　取样
A.2.1　堆积石英砂滤料的取样。在滤料堆上取样时，应将滤料堆表面划分成若干个面积相同的方形块，于每一方块的中心点用采样器或铁铲伸入到滤料表面150mm以下采取。然后将从所有方块中取出的等量（以下取样均为等量合并）样品置于一块洁净、光滑的塑料布上，充分混匀，摊平成一正方形，在正方形上划对角线，分为四块，取相对的二块混匀，作为一份样品（即四分法取样），装入一个洁净容器内。样品采取量应不少于4kg。
A.2.2　袋装石英砂滤料的取样。取袋装滤料样品时，由每批产品总袋数的5%中取样，批量小时不少于3袋。用取样器从袋口中心垂直插入二分之一深度处采取。然后将从每袋中取出样品合并，充分混匀，用四分法缩减至4kg，装入一个洁净容器内。砾石承托料的取样量可根据测定项目计算。
A.2.3　试验室样品的制备。试验室收到石英砂滤料试样后，根据试验目的和要求进行筛选和缩分。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“灼烧或干燥至恒量”，系指灼烧或烘干，并于干燥器中冷却室温后称量，重复进行至zui后两次称量之差不大于所称样品质量的0.1%时，即为恒量，取zui后一次质量作为计算依据。
A.3　检验方法
A.3.1　破碎率和磨损率
　　称取经洗净干燥并通过筛孔径1mm而截留于筛孔径0.5mm筛上的滤料样品50g，置于内径50mm，高150mm的金属圆筒内。加入6颗直径8mm的轴承钢珠，盖紧筒盖，在行程为140mm、频率150次/min的振荡机上振荡15min。取出样品，分别称量通过筛孔径0.25mm的样品质量和截留于筛孔径0.25mm筛上的样品质量。
　　破碎率和磨损率分别按式（A1）和式（A2）计算。
　　　　　　　　　　破碎率（%）＝G₁/G×100　　　　　　　（A1）
　　　　　　　　　　磨损率（%）＝G₂/G×100　　　　　　　（A2）
式中　G₁——孔径0.25mm筛上的样品质量，g；
　　　G₂——孔径0.25mm筛下的样品质量，g。
　　　G——样品的总质量，g；
A.3.2　密度
　　向李氏比重瓶中加入煮沸并冷却至约20°C的蒸馏水至零刻度，塞紧瓶盖。在20±1ºC的恒温水槽中静置1h后，调整水面准确对准零刻度，擦干瓶颈内壁附着水，通过长颈玻璃漏斗慢慢加入洗净干燥的砂滤料样品50g，边加边向上提升漏斗，避免漏斗附着水及瓶颈内壁粘附样品颗粒。旋转并用手轻拍比重瓶，以驱除气泡。塞紧瓶盖，在20±1ºC的恒温水槽中静置1h后，再用手轻拍比重瓶，以驱除气泡，记录瓶中水面刻度体积。
　　样品的密度按式（A3）计算。
　　　　　　　　　　　　　　p＝G/V　　　　　　　（A3）
式中　p——样品的密度，g/cm³；
　　　G——样品的质量，g；
　　　V——加样品后瓶中水面刻度体积，cm³。
A.3.3　含泥量
　　称取干燥滤料样品500g，置于1000mL洗料筒中，加入清水，充分搅拌5min，浸泡2h，然后在水中搅拌淘洗样品，约1min后，把浑水慢慢倒入孔径为0.08mm的筛中。测定前筛的两面先用水湿润。在整个操作过程中，应避免砂粒损失。再向筒中加入清水，重复上述操作，直至筒中的水清澈为止。用水冲洗截留在筛上的颗粒，并将筛放在水中来回摇动，以充分洗除小于0.08mm颗粒。然后将筛上截留的颗粒和筒中洗净的样品一并倒入搪瓷盘中，置于105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　含泥量按式（A4）计算。
　　　　　　　　含泥量（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A4）
式中　G——淘洗前样品的质量，g；
　　　G₁——淘洗后样品的质量，g；
A.3.4　轻物质含量
A.3.4.1　配制氯化锌水溶液（相对密度为2.0）。向1000mL的量杯中加水至500mL刻度处，再加入1500g氯化锌，用玻璃棒搅拌使氯化锌全部溶解（氯化锌在溶解过程中将放热使溶液温度升高），待冷却至室温后，取部分溶液倒入250mL量筒中，用比重计测其相对密度。如溶液相对密度大于要求值，则再加入一定量的水，搅拌、混合均匀，再测其相对密度，直至溶液相对密度达到要求数值为止。
A.3.4.2　称取干燥滤料样品150g置于盛有氯化锌溶液（约500mL）的1000mL烧杯中，用玻璃棒充分搅拌5min后，将浮起的轻物质连同部分氯化锌溶液倒入筛网中（剩余的氯化锌溶液与滤料表面相距2～3cm时即停止倒出），轻物质留在筛网上，而氯化锌溶液通过筛网流入另一容器，再将通过筛网的氯化锌溶液倒回烧杯中。重复上述过程，直至无轻物质浮起为止。
A.3.4.3　用清水冲净留在筛网中的轻物质，然后将其移入已恒量的蒸发皿中，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　轻物质含量按式（A5）计算。
　　　　　　轻物质（%）＝G₁/G ×100　　　　　　（A5）
式中　G——干燥滤料样品的质量，g；
　　　G₁——干燥的轻物质的质量，g。
A.3.5　灼烧减量
　　称取干燥滤料样品10g，置于已灼烧至恒量的瓷坩埚中，将盖斜置于坩埚　，从低温升起，在850±10°C高温下灼烧30min，冷却后称量。
　　灼烧减量按式（A6）计算。
　　　　　　灼烧减量（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A6）
式中　G——灼烧前干燥样品的质量，g；
　　　G₁——灼烧后样品的质量，g。
A.3.6　盐酸可溶率
　　将滤料样品用蒸馏水洗净，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。称取洗净干燥样品50g，置于500mL烧杯中，加入1+1盐酸（1体积分析纯盐酸与1体积蒸馏水混合）160mL（使样品*浸没），在室温下静置，偶作搅拌，待停止发泡30min后，倾出盐酸溶液，用蒸馏水反复洗涤样品（注意不要让样品流失），直至用pH试纸检查洗净水呈中性为止。把洗净后的样品移入已恒量的称量瓶中，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　盐酸可溶率按式（A7）计算。
　　　　　　　盐酸可溶率（%）＝G-G₁/G ×100　　　　　　（A7）
式中　G——加盐酸前样品的质量，g；
　　　G₁——加盐酸后样品的质量，g；
A.3.7　筛分
　　称取干燥的滤料样品100g，置于一组试验筛（按筛孔由大至小的顺序从上到下套在一起）的zui上一只筛上，底盘放在zui下部。然后盖上顶盖，在行程140mm、频率150 次/min的振荡机上振荡20min，以每分钟内通过筛的样品质量小于样品总质量的0.1%，作为筛分终点。然后称出每只筛上截留的滤料质量，按表A1填写和计算所得结果，并以表A1中筛的孔径为横坐标，以通过该筛孔样品的百分数为纵坐标绘制筛分曲线。根据筛分曲线确定石英砂滤料的有效粒径和不均匀系数。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A1

表A1中：G——石英砂滤料样品的总质量，g。
A.3.8　砾石密度
　　砾石密度的测定，按照砾石承托料的辅料层次及粒径范围分组测定。测定前将样品洗净和干燥至恒量，并按下述步骤分别测定。
　　粒径2～4mm的样品，按照本检验方法A.3.2条的规定测定。
　　粒径4～8mm或8～16mm的样品，称取300g，慢慢加入盛有250mL（V₁）煮沸并冷却至20°C左右水的500mL量筒中，以驱除气泡，记录量筒中水面刻度体积（V₂）。
　　粒径16～32mm的样品，称取量为1000g，用1000mL量筒，加500mL水。粒径32～64mm的样品，称取量为1500g，用2000mL量筒，加1000mL水，按照上述方法测定。
　　砾石的密度按式（A8）计算。
　　　　　　　　p＝G/ V₂-V₁　　　　　　　　　　（A8）
式中　p——样品的密度，g/cm³；
　　　G——样品的质量，g；
　　　V₁——加样品前量筒中水面刻度体积，cm³；
　　　V₂——加样品后量筒中水面刻度体积，cm³。
A.3.9　砾石含泥量
　　将样品在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量，并按表A2规定分别测定。
　　称取上表中规定的样品质量，置于搪瓷盆中并加入清水浸泡2h后，在水中搅拌淘洗样品。以下操作按照本检验方法A.3.3条作。其含泥量按式（A4）计算。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A2

A.3.10　砾石盐酸可溶率
　　将样品用蒸馏水洗净，在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量，并按表A3的规定分别测定。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表A3

　　称取上表中规定的样品质量，置于1000mL的烧杯中（样品质量500g用2000mL烧杯），加入上表中规定的盐酸量，在室温下静置，待停止发泡30min后，倾出盐酸溶液，用蒸馏水反复洗涤样品（注意不要让样品损失），直至用pH试纸检查洗净水呈中性为止。把洗净后的样品在105～110°C的干燥箱中干燥至恒量。
　　盐酸可溶率按照式（A7）计算。

附录B　滤料和承托料的铺装方法（参考件）
　　本铺装方法适用于单层和多层滤料滤池。
B.1　准备
B.1.1　配水系统安装完毕以后，先将滤池内杂物全部清除，并疏通配水孔眼和配水缝隙，然后再用反冲洗法检查配水系统是否符合设计要求。
B.1.2　在滤池内壁按承托料和滤料的各层顶高画水平线，作为铺装高度标记。
B.1.3　仔细检查不同粒径范围（三层滤料滤池中还要检查不同种类）的承托料，按其粒径范围，从大到小依次清洗，以备铺装。
B.2　铺装
B.2.1　铺装zui下一层承托料时，应注意避免损坏滤池的配水系统。待装承托料应吊运到池内，再行铺撒；或者使池内充水至排水槽顶，再向水中均匀撒料，然后排水，使水面降至该层顶面高度水平上线，用锹铺匀，铺装人员不应直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作在池内的操作人员应尽量少，以免造成承托料的移动。在下一层铺装完成后，才能铺装上一层承托料。
B.2.2　每层承托料的厚度应准确、均匀，用锹或刮板刮动表面，使其接近于水平面，高度应与铺装高度标记水平线相吻合。
B.2.3　在铺毕粒径范围等于或小于2～4mm的承托料后，应用该滤池上限冲洗强度冲洗。停止冲洗前，应先逐渐降低冲洗强度，以完成有效的水力分级，使轻物质升至承托料的表面。再排水、刮除轻物质。
B.2.4　承托料全部分层铺装就位后，采用从池顶向水中均匀撒料的方法，撒入预计数量的滤料（包括应刮除的轻物质和小于下限粒径的细颗粒）。然后进行冲洗，冲洗后刮除轻物质和小于下限粒径的颗粒。按上述方法操作后如滤料厚度达不到规定的数值，应重复上述操作直到符合要求为止。如果是双层或三层滤料滤池，则应在冲洗下层滤料并完成刮除轻物质和小于下限粒径颗粒后，才能铺装上一层滤料。无烟煤滤料投入滤池后，应在水中浸泡24h以后，方可进行冲洗和刮除的操作。

附加说明：
　　本标准由原城乡建设*城市建设管理局提出。
　　本标准由中国市政工程华北设计院归口。
　　本标准由中国市政工程中南设计院负责起草及解释。
　　本标准主要起草人：乐丽孙、徐均官、徐广祥。