研究性学习课题自来水与生活结题报告.doc
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1、研究性学习课题自来水与生活结题报告报告名称:自来水与生活课题组组长:徐沛、 巢华课题组成员: 徐沛、万春焕、季亚姣、王圣勇、吕真彭润杰、谈宗毓、巢华、贾靓雯、程清清结题报告主笔: 徐沛、 巢华课题学校: 常州市新桥中学 指导老师:孙建荣常州市新桥中学研究性学习课题开题报告课题名称自来水与生活导师孙建荣班级高二(10)班时间2009年 9 月 1 日课题组长徐沛、 巢华课题成员徐沛、万春焕、季亚姣、王圣勇、吕真彭润生、谈宗毓、巢华、贾靓雯、程清清课题简要背景说明自来水是人们生活中不可缺少的基本物质之一,当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”地奔流而出,这时它离我们是那么的近;但当问起自
2、来水是怎样流进入千家万户的,它似乎又离我们那么的远。 可行性分析1、人员条件:我们对这个课题充满浓厚的兴趣,我们的组员也非常积极负责,并且具备各方面优点,我们能齐心协力、各施所长完成任务。2、物质条件:组员中有3个是走读生,可以回家从网上搜集资料,学校可以提供电子阅览室、实验室。3、时间条件:我们处于高二,有较充裕的课余时间,每周的研究性学习和活动课,我们都充分利用,并且我们还能在周末抽出部分时间聚在一起进行研究。课题目的与意义1、增强学生对水的保护意识。2、通过对学校水质的研究,增强学生的主人翁意识。3、提高同学们的实验及分析能力。4、促使同学们认识到团队协作的重要性,学会更好的与他人合作。
3、主导课程地理相关课程化学任务分工以下可以涉及工作有:负责打印(誊抄)查找资料联系组织访问收集资料网上查找实验分析实地考察成果发言人等等打印:贾靓雯、程清清查找收集资料、分析资料:全体成员实地考察:全体成员成果发言:季亚姣、彭润生常州市新桥中学研究性学习课题开题报告(续)研究实施步骤活动阶段时间主要任务目标一2009-9-7选择课题完成全部报告内容二2009-9-21开题报告完成开题报告表、计划和预设成果三2009-10至2009-12查找资料访问调查实地考察收集资料、访问考察:常州港完成中期评估四2010-1分析研究增加重要资料,删减重复、无用内容五2010-1汇总整理汇总资料并按顺序整理装订
4、六2010-1结题报告(论文)完成成果报告七2010-1交流展示成果所需条件图书资料、交通工具、网络设施、照相机、资金准备预期成果论文、调研报告、说明表达形式:文字、图片、音像资料导师意见指导教师简述:通过此次活动,主要培养学生的外出组织能力、提高学生合作、实践、分析、筛选信息的能力一、 问题的提出背景自来水是人们生活中不可缺少的基本物质之一,当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”地奔流而出,这时它离我们是那么的近;但当问起自来水是怎样流进入千家万户的,它似乎又离我们那么的远。二、 现状及发展趋势根据美国权威部门预测,到2025年全世界用不上清净水的人口将增加到25亿,中国目前面临的
5、水资源问题也正表明,水,正在从“再生资源”转化为“不可再生资源”。我们对水资源的理解,大概都会有这种认识:水是“取之不尽,用之不竭”的,对于我们生活在城市的孩子,家中的自来水,更是“自来!自来!”一开就来,从来没有多想!学习了水的净化后,明白了自来水是由天然水经过复杂的处理加工而来,每一滴水都来之不易,所谓的“自来”只是一种愚昧的认识罢了。对此,我们产生了一种强烈的愿望,想亲眼目睹自来水的生产过程。在参观学习自来水的生产过程中,面对配水泵里清澈的自来水,厂长说:这些水看起来已经清净了,但是其中还有许多对人体有害的物质,我们不能大量直接饮用。这话又引起我们的思考。三、 课题研究目标1、增强学生对
6、水的保护意识。2、通过对学校水质的研究,增强学生的主人翁意识。3、提高同学们的实验及分析能力。4、促使同学们认识到团队协作的重要性,学会更好的与他人合作。四、课题研究内容(一)、研究内容1、上网查找资料的方法2、自来水厂参观3、自来水的安全4、自来水与瓶装水(二)、组织形式:小组学习的方式(每小组34人)(课题研究小组共10人)(三)、时间安排:根据该课题的范围和研究的程度,计划一学期完成。(四)、研究过程及指导1、小组设计并填写研究方案课题名称自来水与生活导师孙建荣班级高二(10)班时间2009年 9 月 1 日课题组长徐沛、 巢华课题成员徐沛、万春焕、季亚姣、王圣勇、吕真彭润杰、谈宗毓、巢
7、华、贾靓雯、程清清课题简要背景说明自来水是人们生活中不可缺少的基本物质之一,当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”地奔流而出,这时它离我们是那么的近;但当问起自来水是怎样流进入千家万户的,它似乎又离我们那么的远。 可行性分析1、人员条件:我们对这个课题充满浓厚的兴趣,我们的组员也非常积极负责,并且具备各方面优点,我们能齐心协力、各施所长完成任务。2、物质条件:组员中有3个是走读生,可以回家从网上搜集资料,学校可以提供电子阅览室、实验室。3、时间条件:我们处于高二,有较充裕的课余时间,每周的研究性学习和活动课,我们都充分利用,并且我们还能在周末抽出部分时间聚在一起进行研究。课题目的与意
8、义1、增强学生对水的保护意识。2、通过对学校水质的研究,增强学生的主人翁意识。3、提高同学们的实验及分析能力。4、促使同学们认识到团队协作的重要性,学会更好的与他人合作。主导课程地理相关课程化学任务分工以下可以涉及工作有:负责打印(誊抄)查找资料联系组织访问收集资料网上查找实验分析实地考察成果发言人等等打印:贾靓雯、程清清查找收集资料、分析资料:全体成员实地考察:全体成员成果发言:季亚姣、彭润杰2、时间安排:研究实施步骤活动阶段时间主要任务目标一2009-9-7选择课题完成全部报告内容二2009-9-21开题报告完成开题报告表、计划和预设成果三2009-10至2009-12查找资料访问调查实地
9、考察收集资料、访问考察:常州港完成中期评估四2010-1分析研究增加重要资料,删减重复、无用内容五2010-1汇总整理汇总资料并按顺序整理装订六2010-1结题报告(论文)完成成果报告七2010-1交流展示成果所需条件图书资料、交通工具、网络设施、照相机、资金准备预期成果论文、调研报告、说明表达形式:文字、图片、音像资料导师意见指导教师简述:通过此次活动,主要培养学生的外出组织能力、提高学生合作、实践、分析、筛选信息的能力3、在教师指导下,阅读相关书籍和刊物,及查阅相关资料,完成课题报告(五)、研究过程的注意点本课题的研究,体现了理论和实际的结合,限于学生原有知识结构及水平,不易从学术性强或研
10、究条件不具备的问题上着手,尽量根据学生自己的兴趣来确定研究方向及研究的突破口。这项研究的调查工作,主要学习处理好人与人之间的关系,学会与人交往的初步能力,特别是学会安排参观访问的基本方法。 组成员做适当分工,人人都有任务,人人都有自己的资料和见解。完成后,由组长组织讨论,邀请指导老师及相关老师参加,倾听各方意见,完善课题研究成果。四、 结题报告 自来水与生活一、 问题提出背景让人民群众喝上干净的水,呼吸新鲜的空气,有更好的工作和生活环境”。这是国务院总理温家宝2006年3月5日在十届全国人大三次会议上作政府工作报告时向全国人民的承诺。他说,要抓紧解决严重影响人民群众健康安全的环境污染问题,“要
11、以水污染防治为重点,加强工业和城市污染治理,加强农业面源污染治理,加强饮用水源地保护。实行严格的排污总量控制制度,加大环保监督和执法力度。大力推行清洁生产,发展环保产业”。根据美国权威部门预测,到2025年全世界用不上清净水的人口将增加到25亿,中国目前面临的水资源问题也正表明,水,正在从“再生资源”转化为“不可再生资源”。我们对水资源的理解,大概都会有这种认识:水是“取之不尽,用之不竭”的,对于我们生活在城市的孩子,家中的自来水,更是“自来!自来!”一开就来,从来没有多想!学习了水的净化后,明白了自来水是由天然水经过复杂的处理加工而来,每一滴水都来之不易,所谓的“自来”只是一种愚昧的认识罢了
12、。对此,我们产生了一种强烈的愿望,想亲眼目睹自来水的生产过程。在学习自来水的生产过程中,面对配水泵里清澈的自来水,看起来已经清净了,但是其中还有许多对人体有害的物质,我们不能大量直接饮用。这话又引起我们的思考。二、自来水产生的历史北京自来水于1908年开建,到现在整整101年了。光绪三十三年(1907)八月的一天,慈禧太后于颐和园召见不久前由直隶总督兼北洋大臣调升北京,任军机大臣兼外务部尚书的袁世凯,说到京城屡遭火患而问计于袁“防火有何善政?”袁世凯“以自来水对”。这是由于袁世凯在天津(直隶)为官多年,而天津早在4年前,即光绪二十九年(1903)便有了自来水,深知自来水的种种便利和优越。与此同
13、时,袁世凯向慈禧太后举荐周学熙入京筹办此事。就在自来水实现供水不久,宣统三年(1911),辛亥举义,革命军起,宣统逊位,清廷覆亡,新的共和国取代了腐朽的封建帝制。然而,由于资产阶级革命的不彻底性和外国列强充当军阀的后台,本来应是推动社会进步的革命,却没有给国家、人民带来安宁,各派政治势力、各路军阀,争斗不休,政局动荡,国运多难。在这种时代背景下,问世不久的自来水事业可谓生不逢时,失去了官方的保护,社会的无序使偷水事件屡有发生,拖欠水费者日益增多,物价不断上涨,水费却不能调整,加之当年投建“成本费巨”,公司领导层又不善经营,很快便出现了亏损,无法实现对股东保息的承诺。迫于形势,于民国元年(191
14、2)4月,召开股东会实行改组,取消代表官方的“监督”,推举周学熙为总理,取代辞职的马学庭,王筱汀仍留任协理。周、王二人对公司励行整顿,强化管理,果断实行裁员减薪,周、王本人更是率先垂范,不领取薪酬,公司经营状况迅速改观,当年便扭转了亏损局面。进入20世纪70年代,北京市区日用水量猛增,1972年供水高峰期间降压供水长达75天,日亏水15万立方米,供水形势十分严峻。1974年,国家投资1.5亿元兴建第八水厂。该厂位于东外亮马桥,水源地选择在地下水丰富的京郊潮白河流域。1979年、1981年、1982年,第八水厂三期工程先后竣工,日供水能力42.9万立方米。建成了一次取水、二次加压送水、三次配水的
15、京城最大的地下水水厂。三、自来水的产生过程 通过上图的说明,我们可以一目了然地知道自来水的整个制水过程。然而在看完图表后,也许会有人问道:为什么在自来水厂一般都有两个配水井,四个预沉池,四个虹吸滤池以及那么多的反应池和沉淀池?此问题我们通过自来水厂的工作人员知道:常州市每年耗水量 5400多万吨。如此大的耗水量,一般需要多部净水装置一起工作。另外自来水在净化过程中有大量固体物质,比如泥土等,还有些难溶于水的物质,经常留在净化过程的池子中,就有可能堵塞或停止运行。滤出的泥沙等通过管道和输送设备又直接回到江水中去。在净化池中常会留有物质粘贴在池壁中,会影响净水效果。工作人员将定期清理、洗净池子,为
16、了不影响水的供应,其余池子还可继续生产。那么这样会不会影响水量输送的均衡呢?这是不会的。四口虹吸滤池中流出来的自来水流入两根管道进行氯气消毒,最后汇入一根管道输送到送水车间。随时管道中的水都是充满的,即使有两口池子同时停产,另外两口池子的水也可以充满送水管道,这样就不会影响水量的供应了。 我们从视频中可以看到,加入聚合铁装置中有六根一样的聚合铁管,三根为一组。在整个净水过程中有两次加药,加的就是聚合铁。由于水质污染的程度不同,需加药的浓度、药量也不同。工作人员要按一定指标进行定时定量加药。在聚合铁装置室的外面有水质指标仪器,根据它显示的数据为加药定量。 最值得一提的是虹吸滤池的构造。虹吸滤池所
17、接受的水是从反应池和沉淀池中出来的。水在虹吸滤池中要经过四层净化。从无烟煤(吸附杂质)到石英沙(细腻),再到小鹅卵石,最后流过大鹅卵石再排出。排出孔是做在水泥板上的直径约为1厘米的圆形小孔。表面有十字形网面,如图2所示。排水孔(直径约为1cm 中央是十字形网面) 水泥板 图2 虹吸滤池排水孔平面图这样净化出的水 就比较干净了。尽管如此我们仍然还是不放心。水中有大量细菌,特别是来自医院的病毒,同样会影响水质状况。这你大可不必担心,在两次加药中,聚合铁溶解在水中成为带正电荷的离子,可以吸附带负电荷的灰尘,以及由于细菌生成的微生物、水藻和悬浮在水中的粒状泥粒等,能使它们全部沉淀并排出净化池。为了保险
18、和科学,水从虹吸滤池出来后还要通过一根细小的管道流入输送的大管道,这根小管道内有氯气。它在水中反应生成次氯酸,如下面方程: Cl2+H2O=HCl+HClO 次氯酸可以杀死在水中的细菌和未能过滤出的微生物及杂质,且具有漂白作用。加入水质净化剂基本上不改变水的化学成份,大部分溶解物不能被去除。四、纯净水的利与弊随着水污染日益严重,大量的污染物尤其是有机物通过不同的方式进入水体,饮用水水源受到日趋广泛的污染。传统的自来水工艺是以去除水中的悬浮物、浊度、色度为主,对溶解性有机物去除能力相对不足,而且加氯消毒本身还形成了少量“三致物质”(致癌、致畸、致突变),长期直接饮用对身体健康造成潜在威胁。因此,
19、最大可能地去除水中的微量有机污染物,消毒副产物等就是饮用水深度净化的目的。人们开发了许多技术,如生物预处理、高级氧化、活性炭吸附、膜法水处理工艺等对饮用水进行深度处理。下面以纯净水制水过程加以说明。 一般来说,超滤膜对浊度去除效果较好,但它对水中有机物的去除效率不高,而且变化很大。它的孔径较大,截留分子量较大,对CODMn,UV254的去除效率分别在049%、2036%之间,出水的CODMn值比较高。在饮用水深度净化上,将超滤膜作为饮用水除浊、去除悬浮物,避免管道的二次污染现象是比较可靠的。超滤出水一般也没有检测出细菌,但是饮用水深度净化的目的是去除传统自来水工艺所不能去除的有机污染物,所以应
20、该以去除有机物的效果来衡量饮用水深度净化工艺的好坏。因此我们认为单纯的超滤工艺尤其是截留分子量比较大的超滤膜是不能作为饮用水深度净化工艺的主体工艺,它必须与高级氧化、吸附等除有机物效果比较好的工艺联合使用,才有可能达到较好的饮用水深度净化效果。 通过观察反渗透对CODMn、UV254的去除可知反渗透膜淡水出水CODMn在0.5mg/L以下,去除效率在50%以上,出水浊度一般在一度以下,淡水TOC值一般在0.5mg/L以下,反渗透膜淡水出水UV254很多都为负值(比相应的蒸馏水空白水样的紫外线吸收值小,在图中一律以0表示)。反渗透膜的孔径较小,截留分子量在100或100以下。一般小于膜截留分子量
21、的有机物可以较大的截留率被去除,所以出水水质比较稳定,有较好的处理效果。另外,臭氧活性炭联用工艺对有机污染物去除效果较高,效果稳定可靠。臭氧氧化压缩活性炭联用工艺出水水质与渗透膜等基本类似,压缩活性炭对色度、有机物等的去除效果要好于活性炭纤维,压缩活性炭进水先经超滤或臭氧氧化后,其去除有机物的效率有一定的提高。这些都反应出活性炭进水有机物尺寸或分子量大小对活性炭吸附效果的影响。设计合理的臭氧氧化压缩活性炭工艺出水中有机物浓度与反渗透膜出水基本相同,并且臭氧可使水的口感较好。将水中的Ca2+、Mg2+、Al3+等离子交换出来,并排出废水(每生产一个单位体积的纯水,需消耗四个单位体积的水);在反渗
22、透膜装置中,经过前三个处理过程的水经过反渗透膜的管道进一步过滤。由于反渗透膜的特有功能,水中粒径约为无机盐粒径1/300的极细微颗粒也将被滤去,从而使水达到纯净的标准。可是,一般水里溶解有各种矿物质和微量元素,特别是最常见的钙镁等元素,是人体必需经常补充的元素,钙大约占人体重量的1.38%,是骨骼和牙齿等的主要成份,而且它对维持心肌的正常收缩、促进血凝等起作重要作用。因此,人在一生中均要不断补充钙元素。镁大约占人体重量的0.04%,其中70%存在于骨骼中,每人每天大约需要0.30.5克镁。人体所需的这两种元素一部分就是从饮用水里摄取的。而纯净水是一种不含钙镁离子的极软水,溶解性固体的含量也很低
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