飲用水的凈化設計.doc

家用飲用水的凈化設計青海省西寧市湟中縣第二中學 設計人員： 唐永輝 汪 偉 張發(fā)吉 所在學校班級：湟中二中 高二（6）班 設計時間：2013年10月指 導 教 師：張承品 第二十九屆青少年科技大賽科技創(chuàng)新項目家用自來水的凈化設計 關鍵詞：家用 自來水 凈化 設計一、背景及意義水是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源之一，是不可缺少、不可替代的特殊資源。然而隨著人口膨脹和工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，因人類對淡水的需求量激增和水體污染而造成的水資源品質(zhì)危機，加大對飲用水水的凈化研究，提高飲用水的品質(zhì)對我們有很重要的意義。為了加強學生對水資源的認識，增強保護水資源的責任感、使命感，我們開展高品質(zhì)用水 高質(zhì)量生活、自來水的凈化的科技實踐活動。設計制作自來水凈化器，并為自來水凈化上提供一點建議，那么我們就可以學以致用，提升人類用水的質(zhì)量，提倡人們認識自來水及認識自來水凈化的過程，在此背景下我們選定了次課題來研究。二、活動目的： 1、我們希望通過我們的研究，使我們認識到飲用水品質(zhì)對我們身心健康的意義，知道常用的一些飲用水凈化的方法。2、通過設計制作自來水凈化裝置，擴大知識面，使我們學過的知識用于實踐，培養(yǎng)我們的科學探究興趣和實踐能力，培養(yǎng)我們的團隊合作精神。3、了解飲用水資源現(xiàn)狀，增強節(jié)約用水的自覺性，培養(yǎng)我們的社會責任感和保護水資源的意識，培養(yǎng)良好的環(huán)保意識。三、研究框架1、研究內(nèi)容 自來水品質(zhì)研究和凈化器設計制作2、研究方法（1）問卷調(diào)查 （2）實地訪問 （3）創(chuàng)意選拔3、研究思路水的凈化與我們的日常生活息息相關，我們通過訪問、訪談、查找資料等方式，研究再來水中的成分和自來水凈化的方法；我們以自來水為主線，先讓組員依據(jù)探究自來水的凈化方法，自己設計自來水凈化方案；通過設計制作自來水凈化器，對我們家用的自來水進行凈化實驗，比較凈化后的自來水與凈化前的自來水品質(zhì)比較，來檢驗我們設計的自來水凈化器凈化效果，達到提高飲用水的品質(zhì)。使我們從設計和制作中不斷發(fā)現(xiàn)問題、不斷改進，不斷優(yōu)化，總結經(jīng)驗教訓。 四、方案策劃 方案一從入水口到出水口依次為紗布層、石英砂層、過濾紙層、小石子層、紗布層。起過濾作用的主要是石英砂和過濾紙，過濾紙容易破損，紗布層主要起將各層分隔開來的作用，此方案對水中顆粒、有害物質(zhì)過濾效果很差，污水過濾效率太低，基本上沒有過濾效果。 方案二： 本方案凈水裝置從入水口到出水口依次加入紗布層、活性炭層、石英砂層、小石子層、紗布層，各層之間用紗布隔開，防止相互混合，與方案一相比，此方案中過濾材料的填充密度有一定的加大，加上了活性炭層，可利用活性炭的吸附作用將一部分顆粒和有害物質(zhì)有一定的吸附作用，增強了過濾效果。 方案三：此方案從入水口到出水口依次加入的過濾材料是過濾棉、前置活性炭、石英砂、后置活性炭、麥飯石、過濾棉，各層之間用紗布隔開，防止活性炭串層而混合，影響凈化效果。此方案進一步加大了過濾物質(zhì)的密度，活性炭兩層設置，進一步加強了吸附作用，活性炭。物理吸附主要是其多孔結構提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的；化學吸附指被吸附的物質(zhì)與活性炭表面物質(zhì)發(fā)生反應，如：與水中的亞氯酸鹽發(fā)生反應，使亞氯酸鹽變成氯離子形式，從而達到去除水中亞氯酸鹽目的，使水中不再有令人反感的味道和氣味。最后一級加入了麥飯石，它里面含有很豐富的鐵、鎂、鍶、鈉、鈣、錳、鋅、磷等20多種多人體健康有意的微量元素，可以起到活化水的作用。通過此方案的水質(zhì)凈化，凈化效果得到進一步加強，提高了自來水的品質(zhì)得到了一定的提高。通過與自來水管的連接凈化實驗，以及通過對比檢驗凈化后的水質(zhì)是否達到了我們預期的實驗設計要求。五、設計制作過程圖片 制作外筒 原料準備 小組研究 小組研究 裝料制作 過濾器制作完成 正在過濾實驗 對比檢驗 對比檢驗 對比檢驗六、使用方法此凈化器可以直接接到自來水管上，打開閥門就可開始凈化，由于我們的技術水平有限、加上沒有相配套的原材料等，入水口和出水口連接不是很牢固，因此，進水口閥門不要全打開，為了提高凈化效果，出水速度應該小一點。七、活動總結本次實踐活動我們通過訪問、訪談、上網(wǎng)查找資料、以及方案設計、制作自來水凈化實踐活動，使我們獲取了大量有關水資源、水資源品質(zhì)的休息，認識到飲用水品質(zhì)與人的健康的關系，學到了很多學校、書本以外的知識能力，提高了綜合實踐能力，培養(yǎng)了我們的交流能力、團隊合作能力，使我們的觀察、分析以及實踐能力得到了一定的提高，初步具備了一定的研究方法，為今后的研究 積累了一定的經(jīng)驗，體驗了研究過程的不易和成功的喜悅。這次活動鍛煉