科学论文个人项目课题名称高层建筑水箱用水净化处理年级段高中高层建筑水箱净化装置制作及其净化效果探究摘要：高层住宅楼顶水箱提供居民日常用水，水箱中积累的污垢会影响水质，而物业又常常疏于清洗和管理，这使得出厂时达标的自来水水质变差；长期使用的水箱箱体还会释放一定数量的重金属离子，危害到人体健康。新闻热线每年夏天接到水箱污染的相关报道百余起。由楼顶水箱引起的“二次水污染”问题成为市民关注的话题。本研究希望通过将装有鹅卵石、活性炭、石英砂以及作为消毒物质的二氧化氯的过滤器装置安装在水箱出水口中，起到过滤杂质和污垢的作用，实现净化处理。本课题完成了小规模滤器模型的制作，并按照饮用水国家检测标准（GB/T5750），在专业实验室（上海天复检测中心和上海某高校环境工程学院水样分析实验室）完成了对过滤前后等水样的水质对比检测和分析。结果表明：使用过滤装置能够有效降低水箱内部的重金属离子污染情况。在本研究最后，设计并提出了实际水箱滤器模型结构图，该滤器安装方便，成本较低，具有较好的推广前景。关键词：水箱净化；滤器模型；水样分析；重金属污染。一、研究背景由于城市高层建筑发展迅速，市政府水管网压力不足，输水网络太大，水厂没有足够的压力和储力将水输送到每个地方，于是在位置较高的地方建立了蓄水池或储水罐，水从自来水厂出来之后，先流到设置在楼顶端的蓄水池或储水罐里，然后再通过自来水管流到用户家中。中国大部分城市供水系统不是一根管子直达居民家里，而是水进入小区后就到水箱，然后再加压，从子管道分送给居民。如今，几乎所有高层建筑均安装了水箱储水，以供居民日常用水之需。水箱的设计理念是为了便民利民，值得推崇。但随着时间推移，水箱中长年累月积累的污垢使水质大幅度下降。即使物业安排了每半年左右一次水箱清洗，效果却差强人意。很多居民都不饮用来自水箱的自来水，而是选择每天花几元钱购买桶装水。统计数字显示，全国由二次供水蓄水池污染引起的饮水污染危害健康事故屡有发生。北方某城市从1990年到1998年发生29次二次供水污染事件，另外，二次供水污染集中发生在7~9月，占总二次污染事故的1/2。2001年南方某城市对500个水箱的抽查结果表明：居民投诉的水样100%水质检测不合格。二次污染水质污染的直接结果是影响用户感官，使饮用者感到恶心、呕吐、腹胀、腹泻，严重的甚至发病。或由于掉入二次供水设备的虫子、老鼠等携带的病菌入侵，使二次供水水质污染，可导致二次供水系统用户发生集体性腹泻，严重危害人体健康和扰乱居民生活秩序。经水传播的疾病主要有伤害、痢疾、霍乱以及马鼻疽、钩端螺旋体病、肠炎等。还有一些病毒引起的疾病，也可以通过水传播。据报道，目前像北京上海等大城市的自来水水质在出厂时已经达到饮用水的标准，但由于老旧的水箱与水管，使得居民饮用水质状况堪忧（如图1）。目前，对于小区供水管网的更换与维护已被政府提上日程，然而水箱却成为城市供水网络中被遗忘的角落。为了避免使原本是为提高居民生活质量的水箱成为污染源，我希望通过对其进行简单的改造，即在水箱出水管口安装简易的滤器，实现净化处理。图1.水箱内部进出水口(管)现状图2.水箱内部出水口(管)现状图3.传统水箱清洁工具通过调研表明：市场上以水管家为代表的净水装置的基本原理都是首先采用精密过滤作预处理，去除水中的胶体、铁锈等影响感观指标及后期处理能力的杂质。接着，去除危害人体健康的重金属，如铅、汞等。水管家所使用的kdf是一种铜锌合金，在水中氯的作用下，可吸收重金属，同时释放出对人体有益的锌离子。同时采用分子筛，加强对重金属及有机物的去除。然后，去除有机物、农药等。另外，水管家内装有高吸附值的活性炭，活性炭纤维效果良好。最后，去除大肠杆菌及致病菌。此外，在大自然中，有一套自净系统，雨水在渗透进土壤中时杂质被吸收拦截，最终得到清洁的地下水资源。同样，沙滤水正是利用这一原理来获得清洁的水。受水管家和沙滤水的启发，结合水管家的工作原理和安装思路，同样的理念可以运用在水箱中。因此，本课题计划采用将装有鹅卵石、石英砂、活性炭以及像二氧化氯之类...
