高层建筑水箱净化装置制作及其净化效果探究
高层建筑薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱应用
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CATALOGUE
结论与展望
研究成果总结
薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱在高层建筑中的应用是可行的，且具有显著的优势。通过实验和 有限元分析，证明了其具有较好的承载能力和稳定性，同时也具有良好的防锈、耐腐蚀性能 ，可以延长水箱的使用寿命。
在水箱的制造过程中，采用先进的焊接工艺和密封技术，可以保证水箱的高质量和可靠性， 同时也可以提高生产效率。
在水箱的使用过程中，由于其具有较好的保温性能和较低的能耗，可以降低运行成本，同时 也符合节能环保的发展趋势。
研究不足与展望
虽然本研究已经证明了薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱在高层建筑中的应用 是可行的，但是仍存在一些不足之处，例如在极端天气条件下的性能表 现还需要进一步验证。
在未来的研究中，可以进一步探讨薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱在高层建 筑中的应用范围和限制条件，以及如何进一步提高其承载能力和稳定性
性能。
A
B
C
D
易于维护
薄壁大吨位不锈钢屋顶水箱的结构简洁， 方便清洗和维修，降低了运营成本。
良好的保温性能
薄壁不锈钢材料对热传导的阻隔性能优良 ，能够有效地保持水温，减少能源消耗。
未来发展趋势
扩大应用范围
随着技术的不断进步和成本的降低，预计薄壁大吨位不锈 钢屋顶水箱将在更多高层建筑中得到应用。
智能化管理
应用效果
该水箱投入使用后，运行稳定可靠，满足了超高层建筑的 供水需求，得到了业主和用户的好评。
广州某高层建筑屋顶水箱项目
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概述
该项目位于广州市珠江新城，是一座高层商业建筑。由于建筑高度较高
，需要采用大吨位不锈钢屋顶水箱来解决供水问题。
02 03
Hale Waihona Puke 技术特点屋顶水箱采用薄壁不锈钢材料制作，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优 点。同时，水箱底部设置多个支撑脚，确保水箱在风荷载作用下的稳定 性。
探讨超高层建筑消防转输水箱及附件的设置
J IAN SHE YAN JIU技术应用194探讨超高层建筑消防转输水箱 及附件的设置Tan tao chao gao ceng jian zhu xiao fang zhuan shu shui xiangji fu jian de she zhi陈建利超高层建筑消防转输水箱及附件的设置是一项综合性较强的工程，在设置过程中需要在充分结合相关规范指导的前提下，根据建筑的实际情况进行合理的安排。
根据《消防给水及消火栓技术规范》的相关规定，超高层建筑消防转输水箱及其附件的设定首要考虑的是其其建筑物高度，这直接决定了消防转输水箱的容积，并间接决定了供水水压和供水方式，而供水水压和供水方式又对水箱进水管径和溢流排放出水管径提出了相应要求，只有在对各项基础要件进行充分考量的前提下才能对转输水箱及其附件进行全面且综合的设置，保证不影响后续的功能效果。
本文以天府创新中心项目为主要研究标的，在充分了解其建筑结构及形式以及有关《消防给水及消防火栓技术规范》相关规定的基础上，对该建筑消防转输水箱及其附件的设置进行了针对性的安排及配置，其中重点分析了建筑高度对于消防转输水箱的容积的影响、对消防供水压力的影响以及对地下室自喷水量的影响。
不仅如此，本文还将对建筑形式对供水形式的影响、供水压力对出水管径、流速的影响等相关要素做详细分析，以期能够在合理解决该项目消防设备相关问题的同时，能够为之后高层建筑消防转输水箱及附件的设置提供理论参考。
天府创新中心项目位于成都天府新区中心区域兴隆湖畔，其中四期包含天府创客产业孵化器园、配套公寓楼、财富大厦三个子项。
三个子项地下室通过通道相互连通。
其创客产业孵化器园包含6栋二类高层公共建筑，其建筑高度均小于50m；配套公寓楼包含4栋一类高层公共建筑，其高度均小于100m；财富大厦原方案为建筑高度120m的超高层建筑，在实施后期由于规划等原因将最后实施的财富大厦子项建筑高度修改为193m，地下18.2m。
社区高层水箱清洗方案
社区高层水箱清洗方案随着城市的不断发展壮大，越来越多的高层住宅、写字楼等大型建筑出现在我们的生活中。
在保障日常生活用水、工业生产用水等方面，高层建筑的水箱是不可或缺的设备。
而随着水箱使用时间的增加，其内部可能会积累大量污垢、病菌等，导致水质质量下降，给人们的日常生活带来威胁。
因此，高层建筑的水箱清洗变得至关重要。
为什么要进行水箱清洗？在高层建筑中，水箱是储存和分配水资源的主要设备。
由于水箱的设备位置和环境、使用频率等原因，水箱容易积累污垢、病菌等，从而影响水质及使用效率，同时也可能对人们的健康造成威胁，如引起呼吸道和肠道疾病等。
因此，高层水箱定期清洗就显得非常必要和重要。
社区高层水箱清洗方案社区高层水箱清洗方案的设计是为了有效的清洗和消毒水箱内的污垢和病菌，并确保水质达到国家规定的标准。
在执行水箱清洗方案时，应该注意以下几个步骤：步骤一：准备清洗工具清洗水箱的主要工具包括：防毒面具、橡胶手套、洗涤剂、消毒剂、刷子、水泵、水管等。
其中，洗涤剂和消毒剂需选择能够有效去除水箱内的污垢和病菌的专业产品，以确保水箱清洗效果。
步骤二：水箱排空在进行高层水箱清洗之前，首先需要关闭进水阀门，打开放水阀门排空，将水箱内的水排出干净，避免冗余的水增加了清洗难度。
步骤三：测量水箱内部温度和湿度由于水箱所在的位置、天气和环境的不同，水箱内的温度和湿度都会有所不同。
在实施水箱清洗计划之前，必须对水箱内的温度和湿度进行准确测量，以确保清洗工作的安全进行。
步骤四：分层次清洗高层水箱内污垢严重，清洗工作必须在分层次清洗法的指导下进行。
具体是依次清洗水箱内的引水管路、底部、侧壁等位置。
步骤五：反复冲洗、消毒在完成清洗后，用水泵将水箱内的水全部放干，然后用洗涤剂和消毒剂进行清洗和消毒。
重复清洗和消毒的过程，确保水箱彻底去除污垢和细菌。
步骤六：检查水箱在水箱清洗过程中，应对清洗后的水箱进行全面的检查，查看是否存在损坏、漏水等问题。
如需维修，应及时进行。
高层建筑搪瓷储水箱的水质监测与净化技术研究
高层建筑搪瓷储水箱的水质监测与净化技术研究摘要：高层建筑通常采用搪瓷储水箱来储存和供应居民所需的生活用水。
然而，由于环境污染、管道老化和不当管理等原因，搪瓷储水箱中的水质容易受到污染。
本文旨在研究高层建筑搪瓷储水箱的水质监测与净化技术，以提升居民生活水质安全。
1. 引言高层建筑搪瓷储水箱的水质监测与净化技术对于居民生活水质的安全至关重要。
本文将探讨该领域已有的研究成果，并提出一种综合性的水质监测与净化技术，以满足高层建筑的需求。
2. 水质监测2.1 传感器技术通过安装传感器监测搪瓷储水箱中的水质，可以实时检测水质参数，包括pH 值、溶解氧、浊度等。
传感器技术的应用可以快速、准确地评估水质的状况，并提前发现污染问题。
2.2 远程监测系统利用远程监测系统，可以远程实时监测高层建筑搪瓷储水箱的水质，并及时发出警报。
该系统具有实时性和准确性的特点，可以为管理人员提供及时的反馈，以便及早采取措施以保护居民健康。
3. 水质净化技术3.1 混凝剂与絮凝剂混凝剂和絮凝剂可以有效去除搪瓷储水箱中的悬浮颗粒、胶体和有机物质。
具体应用上，可以选择合适的混凝剂和絮凝剂来处理搪瓷储水箱中的水质，以提高水质的澄清度和透明度。
3.2 活性炭吸附技术活性炭可有效去除水中的异味、有机物和重金属离子。
使用活性炭吸附技术，可以提高高层建筑搪瓷储水箱中水质的口感和卫生安全性。
同时，该技术还可以在吸附过程中释放微量元素，对人体健康有益。
3.3 超滤膜技术超滤膜技术通过微孔滤膜拦截悬浮颗粒、细菌和病毒等微生物污染物。
该技术具有高效、稳定的特点，可以有效确保高层建筑搪瓷储水箱中水质的安全性和卫生性。
4. 技术应用与展望4.1 技术应用将上述水质监测与净化技术应用于高层建筑搪瓷储水箱中，可以对水质进行全面的监测和净化，提升居民生活用水的安全性和质量。
4.2 技术展望水质监测与净化技术在高层建筑搪瓷储水箱中的应用还有待进一步发展。
今后的研究可以探索新型的水质监测传感器和净化材料，以提高监测和净化的效果和稳定性。
高层住宅施工方案的供水净化系统
高层住宅施工方案的供水净化系统供水净化系统是高层住宅施工方案中至关重要的一部分，它对于保证居民的饮水安全、提升生活质量具有重要意义。
本文将探讨高层住宅供水净化系统的设计和建设，并介绍其中的关键要素。
一、需求分析在高层住宅中，供水净化系统的设计应满足以下几个方面的需求。
1. 饮用水安全：供水净化系统要能够有效去除水中的杂质、悬浮固体、有机物质、致病菌等，确保居民饮用水的卫生安全。
2. 持续供水：高层住宅的供水系统应能稳定、持续地向各个住户供应足够的水量，避免因供水不足而造成的问题。
3. 节能环保：供水净化系统应采用能源效率高、操作成本低的技术，努力降低能耗并减少对环境的影响。
二、供水净化系统的设计1. 水源选择：根据当地的水质情况，选择合适的水源。
可以考虑利用自来水、地下水或深层水等。
2. 净化工艺选择：根据供水质量要求，选择适合的净化工艺。
常见的净化工艺包括混凝、絮凝、过滤、消毒等。
3. 水质监测与控制：安装水质监测仪器，实时监测供水水质，并配备相应的控制系统，实现自动化控制和调节。
4. 容量计算：根据高层住宅的居民数量和用水量，计算供水净化系统的容量，确保供水能够满足日常需求。
5. 防止二次污染：采取合适的措施，防止供水管道及设备发生二次污染，保证供水的纯净和卫生。
三、供水净化系统的建设1. 设备选购：选择性能可靠、品质优良、维护方便的供水净化设备，确保系统的稳定运行。
2. 管道布局：设计合理的管道布局，减少水力损失和管道阻力，提高供水效率。
3. 安全防护：为供水净化系统提供必要的安全防护设施，例如防火、防爆、防冻等措施，确保系统安全运行。
4. 定期维护：建立完善的维护管理制度，定期对供水净化设备进行检查和维护，确保系统长期稳定运行。
四、技术创新和未来发展趋势随着科技的不断进步，供水净化系统也在不断发展。
未来，我们可以期待以下方面的技术创新和发展趋势：1. 智能化：引入智能化技术，实现供水净化系统的自动化、远程监控和智能管理，提高供水系统的效率和可靠性。
中高层住宅二次供水泵房水箱削峰作用的探索和研究
2020年第1期1.背景与意义1.1 背景1.1.1 供水矛盾突出随着宁波城市化建设的推进与城市的快速发展，公司的供水范围迅速扩大，供水范围内的人口数量与密度也迅速提高。
目前，公司下辖4个水厂，6个供水分公司和1个二次供水分公司，总设计供水能力150万吨/日，最高日供水量为144.03万吨/日（2017年7月24日），供水范围覆盖宁波市中心城区，供水面积约1530平方公里，供水人口约440万，用户总数131.0万户。
可以预见，随着供水区域的不断扩大，尤其是明后年东钱湖区域（用水量约4万吨/日）纳入公司供水范围后，水厂供水量与城市需水量的差距将进一步缩小，在设计规模为50万吨/日的桃源水厂投入使用前供需矛盾会进一步突出，存在较大的供水安全隐患。
中高层住宅二次供水泵房水箱削峰作用的探索和研究陆智勇 倪 云（宁波市自来水有限公司，浙江宁波…315041）摘要：结合公司中高层二次供水运营管理特点，充分发挥泵房水箱的调蓄削峰作用。
通过对水箱的进水时段和进水方式进行控制，实现用水低峰开阀进水、用水高峰关阀削峰，达到平衡用水、保持压力、控制漏损的目的。
关键词：二次供水；水箱；削峰；调蓄根据人们的作息规律，城市供水管网每天都会出现多个用水高峰期，在这些时间段内瞬时用水量大增，随之造成局部地区市政供水压力下降，形成“低峰高压、高峰低压”的现象，对水厂和市政管网的运行稳定均会产生一定影响，并且市政管网压力的波动还可能会引起管网及居民家中用水点水压、水质变化等情况，这些往往会给我们供水企业带来较大的社会压力。
图1、图2为用水高峰期前后水厂出厂管流量与区域加压泵站进水管压力的变化情况；其中图1为某天用水高峰前（16点40分）和用水高峰时（17点10分）东钱湖水厂世纪大道环网方向流量变化情况，该时间段瞬时流量由3632吨/小时增加至9946吨/小时；图2为某天镇海海军码头区域增压泵站进水压力变化情况，在用水高峰时段（6点至8点、17点至18点）泵站进水压力均有较大的下降。
高层建筑屋顶水箱
高层建筑屋顶水箱高层建筑屋顶不锈钢水箱，作为几百家住户的一个储水容器，水质的污染与否直接影响到人民身体健康，应在长期的运行过程中，不氧化、不生化，免于锈蚀和重金属铬、镍离子的生成析出。
为此，我们设计制作不锈钢种日本牌号为SUS304(相当于国产OCi18Ni9牌号)，从SUS304资料说明可以看出，该类钢种属奥氏体不锈耐酸钢，有良好的耐腐蚀性能和金属压延性能，对强氧化酸有耐腐蚀性。
由此可见，以此作水箱体材料，完全可以抵御运行中低浓度氯(HCl)，次氯酸(HClO)，弱氧化性碳酸（H2CO3）等酸的作用，保障了水容器不污染水质的前提条件。
现场施工：施工前，请按基础要求安装撑条。
提供施工电源和检查密封用清水。
要避免在水箱旁用火：进行焊接作业时，要采取保护措施，不要使火星溅着水箱板。
要防止污染物从外部流入水箱内：为保养检查方便及安全，在水箱周围必须留有一定的空间。
SMC模压单板不要碰在尖角上，不要用工具等坚硬的东西敲打。
为防止管子的膨胀、收缩、偏负载及耐震，水箱的进水、出水管必须采用橡胶绕性街头（伸缩接头），接管的重量应另加支撑，不要作用在水箱上。
SMC玻璃钢水箱的保养：清扫水箱内部和外部，请用柔软的用具擦洗；长时间不用储水使用前请先将出水排出，并进行清理后再使用。
新装的SMC水箱，必须精细两便。
才投入使用。
水箱基础可采用混凝土条形梁，或工字钢。
水箱顶部对角设有透气空气过滤装置，规格和数量根据进口尺寸大小由生产厂家确定装置。
不锈钢水箱内部均使用拉筋。
各管口法兰均为1.0MPa标准法兰。
设计人员在布置水箱位置时，应参照GB17051-1997二次供水设施卫生规范。
水箱规格技术参数或方位与实际使用不适合时，由不锈钢水箱设计人员按实际需要提出确定。
超高层建筑给排水有关问题
超高层建筑给排水有关问题的探讨摘要：超高层建筑物内人员比较密集，功能比较复杂，因此对于给排水系统及消防系统的安全性与可靠性给予了更多的关注。
本文针对工程实例介绍一下给排水及消防系统的几点设计原则。
其中包括给水系统分区、生活给水缓冲水箱设置；排水系统分区及排水通气方式、排水管材；消防系统分区、消防水泵接合器设置等进行阐述。
关键词：超高层建筑竖向分区排水通气立管水泵接合器减压阀1. 前言近年来，随着国民经济的迅猛发展，超高层建筑的建设在土地资源紧张的大中城市占有很大比例。
如何合理的设计给排水及消防系统，对于建筑节能及建筑物的安全可靠性有重要的意义。
本文针对给水系统的分区、给水缓冲水箱的设置、排水系统的设计原则、消防系统的分区等问题进行初步探讨。
2. 工程概况地下2、3层为人防、停车库及设备用房，地下1层为商业及设备用房；主楼首层为入口门厅，7层为会议层，17层为档案楼层，16、32层为避难层，其余为办公空间；附楼（1~7层）部分为商业。
3. 给水系统3.1给水系统分区高层建筑由于建筑层数较多，给水系统多数采用带有气压罐的变频供水设备供水，该设备可避免设置高位水池带来的二次污染问题；同时也可达到节能的效果。
为了最低卫生器具的配水点压力不至过高，满足规范所推荐的设计值 (350～450kpa)和限定值 (不大于600kpa)，不至使用水时水花飞溅及卫生器具连接软管爆裂，造成安全隐患。
本工程给水系统竖向分区共分7个供水区。
ⅰ区：地下三层至地上二层由市政管网直接供水，市政给水水压按0.20mpa设计。
ⅱ区：三层至七层采用水泵变频调速加压供水，缓冲水箱及加压水泵设置在地下一层给水泵房内（七层以下商业先行投入使用）。
ⅲ区：八层至十六层采用水泵变频调速加压供水，缓冲水箱及加压水泵设置在地下一层给水泵房内。
ⅳ区：十七层至二十四层采用水泵变频调速加压供水，缓冲水箱及加压水泵设置在十六层（避难层）给水泵房内。
ⅴ区：二十五层至三十二层采用水泵变频调速加压供水，缓冲水箱及加压水泵设置在十六层（避难层）给水泵房内。
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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的消毒物质的过滤器安装在水箱出水管中（如图4），起到过滤杂质和污垢的作用，从而达到消除供水管网中“最后10米”的污染源，这样不仅可以提高水箱清洁度，还能降低清洗水箱的成本。
图4. 水箱出水口处（计划过滤器安装位置）二、研究目的如前所述，在大自然中，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，沙滤水正是利用这一原理来获得清洁的饮水。
受此启发，结合水管家集中过滤处理饮用水的工作原理，同样的理念应该可以运用在水箱中。
将装有活性炭、石英砂等滤料的过滤器安装在水箱出水管中，起到集中过滤杂质和污垢的作用，从而消除供水管网中“最后10米”的污染源。
本课题主要围绕自制滤器的制作并对过滤前后水样对比分析来展开。
由于课题采用的过滤器原料价格低廉，结构也较为简单，若按比例放大后安装于水箱出水管口中，滤器可以定期更换，因此具有推广价值。
三、研究材料和方法3.1 实验材料实验的材料：滤料专用石英砂，鹅卵石，活性炭，食品级二氧化氯、饮用水塑料桶（4 L）、矿泉水瓶（0.5 L）、医用点滴塑料管。
3.2 实验原理及步骤3. 2.1 实验原理过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。
常用的过滤方式有砂滤、硅藻土涂膜过滤，烧结管微孔过滤，金属丝编织物过滤等。
过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质、而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。
本课题按照实际水箱的构造情况，设想在其出水管中加装以鹅卵石、石英砂、活性炭以及杀菌物质为主要净化材料的滤器进行过滤净化。
实验中将较大饮用水桶（4 L）模拟水箱，较小水瓶（0.5 L）模拟水箱出水口滤器，通过重力过滤原理得到水样。
采用了两种方案，第一种是直接将水进行过滤，第二种是在过滤之后再进行加热。
通过专业实验室实验仪器对自制滤器的水处理效果进行对比，在获得实验数据支持后，提出水箱实际滤器模型结构图和滤器推广前景。
方案一：以4 L容量的大饮用水桶模拟水箱，其底部连接两个串联的0.5 L矿泉水瓶模拟水箱出水管及两级过滤滤器。
滤器中以鹅卵石、石英砂、活性炭和二氧化氯为主要净化材料。
方案二：结构与方案一的结构完全相同，但在过滤之后增加煮沸环节，以进一步降低菌落总数。
3. 2.2 实验步骤A：将网购的石英砂、鹅卵石、活性炭等原料浸泡在消毒水中3 h，然后放入消毒碗柜中高温消毒120 min；B：将鹅卵石、石英砂、活性炭和二氧化氯依次分别放入2只0.5 L矿泉水瓶中，并用消毒纱布一一分割开；形成一串联的二级滤器模型，如图5；每一种滤料的作用如下表：表1. 各种消毒原料作用及应用图5. 消毒原料示意图C：将装满滤料的矿泉水瓶的瓶口插在模拟水箱的4 L饮用水水桶的侧壁底部，如图6；图6. 模拟水箱过滤装置图D：将调节过滤速度用的医用点滴针管插在矿泉水瓶底部；E：将医用点滴针管的滴水口接在无菌瓶内，针管上的流速调节器调整水流速度；F: 在4 L饮用水水桶中注入水样；过滤时间控制在2 h左右（如图7、8）；G：将过滤前后的水样送往上海天复检测公司和上海某高校环境学院水样分析实验室。
其中一份过滤后水样进行了2 min的煮沸加热，以对比加热前后水样水质的变化情况。
H：在以上实验论证自制滤器的有效性之后，本课题最后提出水箱滤器结构模型示意图。
图7. 医用滴管调节钮控制过滤速度和时间图8. 过滤装置整体示意图四、研究结果按照课题的原设想，对水箱出水口提取了过滤前后各两份水样，分别是过滤前（样品1），过滤后（样品2），其中一份过滤后水样还进行了1~2 min的煮沸操作（样品3），对其菌落总数、硬度和铅Pb、锌Zn、铜Cu、铁Fe、砷As、镉Cd、铬Cr等主要金属毒理指标进行了测试，检测依据见表2。
测试在专业级的上海天复检测中心和某高校环境工程学院水样分析实验室分别完成。
理化指标检测结果见表3，重金属离子检测结果如图9~11。
表2. 理化指标检测依据表表3. 样品理化指标检测结果表图9. 样品1重金属离子检测结果图10. 样品2重金属离子检测结果图11. 样品3重金属离子检测结果通过对测试结果分析对比得出结论如下：（1）水箱水质比预期的要好，否定了舆论普遍认为的老旧水箱水质恶劣、无法饮用的说法；本小区水箱使用年限已超15年，除铅、锌、铜等个别指标偏高外，其菌落总数、大肠杆菌数、砷、镉、铬等敏感重金属指标均未见显著超标；（2）自制的简易过滤器对铅、锌、铜等金属指标具有明显的过滤和吸附效果，过滤前后数据对比表明，铅、锌、铜浓度明显下降，根据对小区供水系统结构分析，铅、锌、铜等金属成分主要来自老旧管网的内壁锈蚀，而这正是自来水供水系统的最薄弱环节，大部分的二次污染正是来自水箱及其进出管道的锈蚀。
另根据对比分析，自制滤器对砷、镉、铬等指标过滤效果不显著，原因是原水中这些金属成分本身很低，远低于砷0.01（mg/L）、镉0.005（mg/L）、铬0.05（mg/L）的国标；（3）菌落总数的控制只能靠传统的加热方式来实现，专门对过滤后水样加热与否（前述方案一、方案二）进行了对比，表明加热可以有效遏制菌落总数（见天复检测中心报告，方案一中B瓶为不加热，方案二中B瓶为经加热）；这也是目前市场上很多饮用水处理装置都设有加热环节的原因；（4）传统的加热方式对降低水质硬度效果不明显，这个结论与传统教科书加热水能有效降低水硬度的说法不一致，是否是由于滤器中石英砂、鹅卵石导致硬度提高有待实验进一步考证；（5）由于实验条件所限，虽然取得了水箱清洗前后的水样，但未能对其水样进行实验对比，原因是实验要求水样24 h内进行化验分析，而实际从提取水样到送达实验室测试需要至少3天的等待时间；但从水箱清洗现场施工照片分析，简单的物理清洗对改善水质效果有限；（6）鉴于使滤器结构简便、成本低廉的考虑，本实验装置未采用目前水处理中最先进、效率最高的反渗透（膜）技术，若采用该技术，乃是降低水样含盐量和总硬度的最佳方法。
今后如条件许可，将进一步实验比较该技术降低总硬度的效果。
五、展望本实验装置最大的优点在于，可以按照水箱出水管径的大小，按比例放大（1：3～1：5）后制成结构简单并可定期更换的滤器，在老旧水箱中广泛采用。
根据本实验装置的成本推算，即使按每月更换一次滤芯的频率，年成本不会超过6000元/小区。
该成本远低于市面上动辄数千元/户的水管家或5 L/元的净水机，因此，本实验装置具有大范围推广的商业价值。
在以上实验论证自制滤器的有效性之后，本课题最后提出水箱滤器结构模型示意图如下：图12. 水箱及其滤器结构示意图六、收获和体会在本次研究和实验活动中，收获颇丰，体会到了何谓“Trial and Error”（中文称“试错”）。