最新關于水的開題報告
我們身邊的水 開題報告
摘要:本文是我們小組八位同學綜合實踐活動的成果,闡述了水的組成、性質,
對我們生活中的水進行了分類和比較,在此基礎上闡述了它們的各自用途。 關鍵詞:水,身邊的水,分類,用途,中學生用水調查。
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
1水的性質
1.1物理性質 水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s?cm?K,冰的熱導率為0.023 J/s?cm?K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s?cm?K。水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高于3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3。水是良好的溶劑,大部分無機化合物和少部分有機化合物可溶于水。 1.2化學性質
1.2.1水的熱穩(wěn)定性。水的熱穩(wěn)定性很強,水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量分解為氫氣和氧氣,但水在通電的條件下會分解為氫氣和氧氣。 2H2O 2H2↑ + O2↑
1.2.2水與金屬反應。很多活潑的金屬能與水反應,如鈉、鉀、鐵等。 2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
1.2.3水與非金屬反應。少部分非金屬能與水反應,如氟氣、氯氣、碳等。
Cl2 +H2O HCl + HClO
1.2.4水與一些金屬氧化物和非金屬氧化物能與水反應。如氧化鈉、氧化鈣、二氧化碳、二氧化硫等。
Na2O + H2O = 2NaOH SO2 + H2O H2SO3 1.2.5與其它物質反應。 NH3 + H2O NH3.H2O
CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
2水的分類及其應用 2.1普通水、重水、超重水
氫元素有三種核素,分別為普通氫(核中1個質子,又叫氕)、重氫(核中有1個質子,1個中子,又叫氘)、超重氫(核中1個質子,2個中子,又叫氚),它們分別與氧結合形成普通水、重水和超重水。普通水的分子式為H2O。重水又叫氧化氘或氘水,分子式是D2O。重水是無色、無臭、無味的液體,但它的一些物理性質跟普通水稍有差異。例如,重水的密度是1.1044g/cm3(25℃),而普通水是0.99701g/cm3(25℃)。這是重水得名的由來。重水的熔點是3.81℃,沸點是101.42℃。鹽類在重水里的溶解度比在普通水里小。例如,在25℃,100g普通水中能溶解35.92gNaCl,而100g重水只能溶解30.56gNaCl。許多物質跟重水發(fā)生反應,反應比普通水慢。重水對生物有不利影響。植物種子浸在重水里不能發(fā)芽,魚類在重水中會很快死亡。一般的普通水中含重水約0.015%。電解水時,由于普通氫氣(H2)比重氫(D2)放出快6倍,所以電解水的殘留液中重水被富集。目前生產重水的方法有電解法、精餾法和化學交換法。重水的主要用途是在反應堆中作慢化劑(又叫減速劑)和冷卻劑。重水分解時產生的氘是重要的熱核燃料。在化學和生物學中,重水用作示蹤物質來研究反應機理等。超重水的化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的制取成本比重水還要高上萬倍。
2.2生活中的水
2.2.1自來水 天然水經過過濾、沉淀、消毒以后的水,主要成分是水,其次有一些離子如Ca2+、Mg2+、Cl-等等。雖然自來水經過處理后,但還有微量的細菌如大腸桿菌,另外還有一些其他的溶質,因此自來水不能直接飲用。自來水的密度大于純水的密度,沒有固定的沸點。自來水在加熱沸騰后可以飲用,可直接作為工業(yè)用水。
2.2.2礦泉水 礦泉水是從地下深處自然涌出或經人工揭露、未受污染的地下礦水。礦泉水含有對人體有益的多種礦物質和微量元素,如鋰、鍶、硒、鋅、溴、鉬等,生理功能強,對人體有一定的保健作用。在通常情況下,礦泉水的化學成分、流量、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內相對穩(wěn)定。
2.2.3純凈水 純凈水是以江河湖水、自來水等為水源,采用蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法等處理工藝制成的。就是經過復雜深層的凈化程序達到無菌純凈。純凈水是把水中各種元素最大限度的去除,只保留水分子,在去除有害物質的同時,也去除了有益的物質,因此不能長期飲用純凈水,要和礦泉水搭配喝
2.2.4磁化水 磁化水是使水經過高科技超導磁體的磁化,使水分子結構發(fā)生變化而得到的一種水。水磁化后,其物理化學性質發(fā)生了很大變化,主要表現(xiàn)為電導率增大,PH值升高,密度減小,揮發(fā)性加快,溶解氧(DO)(轉 載 于:wWw.zAIdian.cOM 在 點 網)升高,難溶物質在其中的溶解度增大等。在大多數(shù)磁場下得到磁化水表面張力增大、沸點降低;在極少數(shù)磁場下,表面張力下降、沸點升高。磁化后的水的冰點變化不大。由于磁化水具有不同于普通水的結構和性質,使它在生產和生活中有很多用途。在醫(yī)療上,它對人的高血壓、糖尿病、血稠、腎結石等疾病都有一定的刺激和療效。飲用磁化水對消除運動疲勞也具有一定的作用。在工業(yè)上使用磁化水具有抑垢防垢、滅塵、提高混凝土的強度等用途。在農業(yè)上用磁化水對農作物進行灌溉,可以激活各種生物酶,增強酶的生物活性,促進葉綠素的形成,提高光合作用,從而促進作物的生長發(fā)育,提高作物的產量和質量。用磁化水養(yǎng)魚,使魚類的生長和抗病抗寒能力得到加強。 2.2.5超水 將普通水在密閉容器中加熱蒸發(fā)為水蒸汽,并使水蒸汽在石英毛細管(內徑在nm數(shù)量級)中凝結,這樣得到的水叫超水,有人不科學地稱之為納米水。經過處理得到的超水締合結構發(fā)生了很大變化,形成一種鏈狀六角環(huán)結構的聚合物,其顆粒直徑達到nm數(shù)
給排水開題報告
理工學院
畢業(yè)設計開題報告
題 目: 某國稅局辦公大樓高層建筑給排水系統(tǒng)設計學生姓名: 學 號: 專 業(yè): 給水排水工程 指導教師:
1.結合畢業(yè)設計(論文)課題情況,根據所查閱的文獻資料,每人撰寫2000字左右的文獻綜述:
1 引言
水是基礎性的自然資源,是戰(zhàn)略性的社會經濟資源。水是生命的搖籃,生物的進化就是從水生向陸生發(fā)展的,人類的發(fā)展也與水密切相關。人類的古代文明發(fā)源地都在河谷地帶。在人類歷史上,從依山傍水而建成的古代城市,到蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代化大都市,水都發(fā)揮了重要作用[1]。我國是一個水資源短缺的國家,我國目前有15個省人均水量低于嚴重缺水線。其中有十個省市區(qū)的水量低于生存起碼標準,缺水問題將更加突出[1]。與此同時,我國水環(huán)境污染日益嚴重,根據2006國家統(tǒng)計數(shù)據,全國廢水排放總量為537.0億噸,比上年增長2.4%;COD排放量為1428.2萬噸,比上年增長1.0%,水體中排放的污染物種類和含量越來越多,水環(huán)境污染問題更加嚴重[2]。當前我國日益突出的水資源短缺和水環(huán)境污染問題,不僅困擾國計民生,而且已成為制約社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。面對這一現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國經濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。 近年來,隨著城市建筑業(yè)突飛猛進的發(fā)展,城市總用水量中,建筑用水比例逐年增加,使得建筑節(jié)水問題不容忽視。建筑給排水在建筑耗水中所含的內容主要有:居民生活及從事工藝、生產、游樂、環(huán)境衛(wèi)生、綠化、水景等活動的給水、排水、消防、熱水、回用水等等需要的水。建筑節(jié)水作為國家節(jié)水的一個重要領域,在現(xiàn)代國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標中顯得極為重要并且任重道遠。
1.1 建筑給排水系統(tǒng)中水資源的浪費途徑
目前,建筑給排水系統(tǒng)水資源的浪費主要可以歸納為以下幾方面:
1) 超壓出流造成浪費;
2) 熱水供應系統(tǒng)循環(huán)方式選擇不當造成浪費;
3) 衛(wèi)生器具和配水器具造成浪費;
4) 消防加壓貯水系統(tǒng)選擇不合理造成浪費;
5) 中水綜合利用率不高造成浪費;
6) 管道、閥門及其他給水配件等泄漏造成浪費。
為改變這一現(xiàn)狀,在建筑給排水設計中應采取多種措施來達到節(jié)水的目的。建筑節(jié)水有三層含義,一是減少用水量,二是提高水的有效使用效率,三是防止泄漏。針對以上水資源的浪費隱患,分別從給水系統(tǒng),消防系統(tǒng),節(jié)水衛(wèi)生器具和開發(fā)利用第二水資源等各方面提出了以下解決方法。
2 建筑給水系統(tǒng)的節(jié)水措施
2.1 合理分區(qū)
《建筑給水排水設計規(guī)范》規(guī)定,高層建筑生活給水系統(tǒng)應豎向分區(qū),應根據使用要求、材料設備性能、維修管理、建筑物層數(shù)等條件,結合利用室外給水管網的水壓合理確定。分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓,住宅、賓館、醫(yī)院宜為300~350Kpa;辦公樓宜為350~450KPa[3]。對于一個具體工程來說,最佳給水分區(qū)壓力值可以通過優(yōu)化設計確定,必須考慮建筑物的層數(shù)、層高,水泵的性能以及室外管網的壓力。
2.2 供水方式
我認為在市政管網不能滿足用戶供水的情況下,盡量采用水箱供水方式。無論是水箱獨立供水,還是各水箱聯(lián)合供水方式,比如:水泵—水箱供水方式、水池水泵供水方式等,它不但供水可靠,而且水壓穩(wěn)定,因而各配水點的壓力波動很小,有利于節(jié)水。
2.3 減壓措施
在給水系統(tǒng)中合理配置減壓裝置是將水壓控制在限值要求內、減少超壓出流的技術保障。
1)減壓閥,它是一種很好的減壓裝置,可分為比例式和直接動作型。前者是根據面積的.比值來確定減壓的比例,后者可以根據事先設定的壓力減壓,當用水端停止用水時,也可以控制住被減壓的管內水壓不升高,既能實現(xiàn)動減壓也能實現(xiàn)靜減壓。實踐表明,減壓閥具有較好的減壓效果,可使出流量大量降低。
2)減壓孔板和節(jié)流塞,減壓孔板相對于減壓閥來說,系統(tǒng)比較簡單,投資較少,管理方便。實踐表明,節(jié)水效果相當明顯。但減壓孔板只能減動壓,不能減靜壓,且下游的壓力隨上游壓力和流量而變,不夠穩(wěn)定。另外,減壓孔板容易堵塞?梢栽谒|較好和供水壓力較穩(wěn)定的情況下采用。節(jié)流塞的作用及優(yōu)缺點與減壓孔板基本相同。適合在小管徑及其配件中安裝使用。
3)采用節(jié)水龍頭,陶瓷閥芯節(jié)水龍頭和普通水龍頭在全開狀態(tài)下,前者的出流量均小于后者的出流量。即在同一壓力下,節(jié)水龍頭具有較好的節(jié)水效果,節(jié)水量從3%~50%不等,大部分在20%~30%之間。在靜壓越高,普通水龍頭出水量越大的地方,節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大。因此,應在建筑中(尤其在水壓超標的配水點)安裝使用節(jié)水龍頭,減少水量浪費。
4)生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設置,在高層建筑給水設計中宜把生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩者分別單獨設立,因為兩種給水系統(tǒng)對水壓的要求不同。按規(guī)定:生活給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于300kPa~400kPa分區(qū)為宜,消防給水系統(tǒng)按靜水壓力不大于800kPa分區(qū)為宜[3]。故若按消防要求水壓值分區(qū)時,將使得生活給水管道超壓而造成超量供水等問題;若常年用減壓閥降壓節(jié)流,又勢必造成電能浪費;若按生活給水水壓要求分區(qū),則會相對增加水泵機組數(shù)目。所以,無論從節(jié)能節(jié)流,還是節(jié)約工程投資、運行管理方便的各個角度來看,均應把生活和消防給水系統(tǒng)分開設置。這樣便于合理確定各給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)的壓力值,避免造成能量浪費。
2.4 熱水循環(huán)供應系統(tǒng)
在實際生活中,隨著人們生活水平的提高,小區(qū)集中熱水供應系統(tǒng)的應用也得到了充分的發(fā)展。大多數(shù)集中熱水供應系統(tǒng)存在嚴重的浪費現(xiàn)象,主要體現(xiàn)在開啟熱水裝置后,不能及時獲得所需要的使用溫度的熱水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用[4]。這部分冷水,未產生應有的使用效益,因此稱之為無效冷水,也就是浪費掉的水。這種水流的浪費現(xiàn)象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如在設計中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡,循環(huán)流量在靠近加熱設備的環(huán)路中出現(xiàn)短流,使遠離加熱設備的環(huán)路中水溫下降;熱水管網布置或計算不合理,致使混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差懸殊,若冷水的壓力比熱水大,使用配水裝置時往往要出流很多冷水,之后才能將溫度調至正常。同一建筑采用各種循環(huán)方式的節(jié)水效果,其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán),而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。修訂后的《建筑給水排水設計規(guī)范》(GB50015-2003)第5.2.10條提出了兩種循環(huán)方式,即立管、干管循環(huán)和支管、立管、干管循環(huán).取消了干管循環(huán),強調了循環(huán)系統(tǒng)均應保證立管和干管中熱水的循環(huán),對節(jié)水有著重要的作用。因此,新建建筑的集中熱水供應系統(tǒng)在選擇循環(huán)方式時需綜合考慮節(jié)水效果與工程成本,根據建筑性質、建筑標準、地區(qū)經濟條件等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式,盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費。
3 消防系統(tǒng)的節(jié)水措施
消防加壓貯水系統(tǒng)選擇,以區(qū)域集中消防加壓貯水系統(tǒng)取代各建筑物中的單個消防加壓貯水系統(tǒng),對于高層建筑群或小區(qū)應盡可能共用消防水池和加壓水泵,消防貯水量應按其中最大的一座高層建筑需水量來計算。這樣,既可避免消防加壓給各建筑設計帶來的諸多技術問題,又可以節(jié)省工程建設和設備投資,降低運轉費用,便于集中管理,同時可避免多座貯水池的定期換水而造成的浪費。
4 新型節(jié)水衛(wèi)生器具的應用
一套節(jié)水型的衛(wèi)生器具和配水器具對水資源的節(jié)約產生非常大的作用。它直接影響著整個建筑節(jié)水的效果,所以在選擇時,除了要考慮價格因素和使用對象外,還要考察其節(jié)水性能的優(yōu)劣。大力推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器材是建筑節(jié)水的一個重要方面,F(xiàn)代社會是一個快速發(fā)展的高科技社會,新型節(jié)水水龍頭、節(jié)水型馬桶、節(jié)水型洗衣機等已推出。
4.1 新型節(jié)水型水龍頭
以瓷芯節(jié)水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同條件下,節(jié)水龍頭比普通水龍頭有著更好的節(jié)水效果,節(jié)水量為30%~50%,大部分在20%~30%之間,且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節(jié)水龍頭的節(jié)水量也越大[5]。因此,應在建筑中(尤其在水壓超標的配水點)安裝使用節(jié)水型水龍頭,以減少浪費。
4.2 節(jié)水型馬桶
使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6L水箱節(jié)水型大便器。設計人員應在保證排水系統(tǒng)正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器。也可以參考國外的做法,采用兩檔沖洗水箱:兩檔沖洗水箱在沖洗小便時,沖水量為4L(或更少);沖洗大便時,沖水量為9L(或更少)。
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