饮用水的净化设计.doc

《家用饮用水的净化设计》
青海省西宁市湟中县第二中学

设计人员： 唐永辉 汪 伟 张发吉
所在学校班级：湟中二中 高二（6）班
设计时间：2013年10月
指 导 教 师：张承品

第二十九届青少年科技大赛科技创新项目

家用自来水的净化设计
关键词：家用 自来水 净化 设计
一、背景及意义
水是人类赖以生存和发展的重要资源之一，是不可缺少、不可替代的特殊资源。然而随着人口膨胀和工农业的迅猛发展，因人类对淡水的需求量激增和水体污染而造成的水资源品质危机，加大对饮用水水的净化研究，提高饮用水的品质对我们有很重要的意义。 
为了加强学生对水资源的认识，增强保护水资源的责任感、使命感，我们开展高品质用水 高质量生活、自来水的净化的科技实践活动。设计制作自来水净化器，并为自来水净化上提供一点建议，那么我们就可以学以致用，提升人类用水的质量，提倡人们认识自来水及认识自来水净化的过程，在此背景下我们选定了次课题来研究。
二、活动目的：
1、我们希望通过我们的研究，使我们认识到饮用水品质对我们身心健康的意义，知道常用的一些饮用水净化的方法。
2、通过设计制作自来水净化装置，扩大知识面，使我们学过的知识用于实践，培养我们的科学探究兴趣和实践能力，培养我们的团队合作精神。
3、了解饮用水资源现状，增强节约用水的自觉性，培养我们的社会责任感和保护水资源的意识，培养良好的环保意识。
三、研究框架
1、研究内容
自来水品质研究和净化器设计制作
2、研究方法
（1）问卷调查 （2）实地访问 （3）创意选拔
3、研究思路
水的净化与我们的日常生活息息相关，我们通过访问、访谈、查找资料等方式，研究再来水中的成分和自来水净化的方法；我们以自来水为主线，先让组员依据探究自来水的净化方法，自己设计自来水净化方案；通过设计制作自来水净化器，对我们家用的自来水进行净化实验，比较净化后的自来水与净化前的自来水品质比较，来检验我们设计的自来水净化器净化效果，达到提高饮用水的品质。使我们从设计和制作中不断发现问题、不断改进，不断优化，总结经验教训。
四、方案策划
方案一

从入水口到出水口依次为纱布层、石英砂层、过滤纸层、小石子层、纱布层。起过滤作用的主要是石英砂和过滤纸，过滤纸容易破损，纱布层主要起将各层分隔开来的作用，此方案对水中颗粒、有害物质过滤效果很差，污水过滤效率太低，基本上没有过滤效果。
方案二：

本方案净水装置从入水口到出水口依次加入纱布层、活性炭层、石英砂层、小石子层、纱布层，各层之间用纱布隔开，防止相互混合，与方案一相比，此方案中过滤材料的填充密度有一定的加大，加上了活性炭层，可利用活性炭的吸附作用将一部分颗粒和有害物质有一定的吸附作用，增强了过滤效果。
方案三：

此方案从入水口到出水口依次加入的过滤材料是过滤棉、前置活性炭、石英砂、后置活性炭、麦饭石、过滤棉，各层之间用纱布隔开，防止活性炭串层而混合，影响净化效果。此方案进一步加大了过滤物质的密度，活性炭两层设置，进一步加强了吸附作用，活性炭。物理吸附主要是其多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的；化学吸附指被吸附的物质与活性炭表面物质发生反应，如：与水中的亚氯酸盐发生反应，使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐目的，使水中不再有令人反感的味道和气味。最后一级加入了麦饭石，它里面含有很丰富的铁、镁、锶、钠、钙、锰、锌、磷等20多种多人体健康有意的微量元素，可以起到活化水的作用。通过此方案的水质净化，净化效果得到进一步加强，提高了自来水的品质得到了一定的提高。通过与自来水管的连接净化实验，以及通过对比检验净化后的水质是否达到了我们预期的实验设计要求。
五、设计制作过程图片

制作外筒 原料准备

小组研究 小组研究

装料制作 过滤器制作完成

正在过滤实验 对比检验

对比检验 对比检验
六、使用方法
此净化器可以直接接到自来水管上，打开阀门就可开始净化，由于我们的技术水平有限、加上没有相配套的原材料等，入水口和出水口连接不是很牢固，因此，进水口阀门不要全打开，为了提高净化效果，出水速度应该小一点。
七、活动总结
本次实践活动我们通过访问、访谈、上网查找资料、以及方案设计、制作自来水净化实践活动，使我们获取了大量有关水资源、水资源品质的休息，认识到饮用水品质与人的健康的关系，学到了很多学校、书本以外的知识能力，提高了综合实践能力，培养了我们的交流能力、团队合作能力，使我们的观察、分析以及实践能力得到了一定的提高，初步具备了一定的研究方法，为今后的研究 积累了一定的经验，体验了研究过程的不易和成功的喜悦。
这次活动锻炼了我们如何发现问题、引起思考、动手操作、主动创新的能力，使我们更深刻的理解了解决生活中问题的意义所在，遗憾的是由于缺乏原材料、制作工具缺乏、缺乏制作工艺方法，模型的设计制作不够精细，连接不够紧密等。