覆合錳砂與天然錳砂濾料的主要性能對比

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(xiàn)在國內(nèi)天然錳砂濾料二氧化錳含量一般為30%左右，國家規(guī)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(tǒng)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(huán)節(jié)的設計還需要進一步增加溶氧措施。

2、國家規(guī)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(chǎn)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·m²，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·m²，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(jīng)過一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(zhì)期三年，即一次裝池后，三年內(nèi)不需要補充濾料。

四、舉例計算

以800立方米/小時產(chǎn)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：

一次裝池濾料用量：

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=一次裝填量+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(chǎn)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(nèi)。

從應用實際和費用成本來考慮，都證明覆合錳砂是較適用于除鐵錳濾池的濾料。