自制简易净水器和装置改进探究
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摘要：主要研究自制简易净水器的制作和装置改进，选用生活中常见的物品代替净水器中活性炭、蓬松棉等装置，实现净水功能，同时提出了一些装置改进方法，充分利用各种生活中常见的物品，简化了净水装置同时获得了比较理想的净化效果，还有一种用塑料袋或者注射器代替饮料瓶的应急野外净水器，在没有水源或者水源遭到污染时能够用以应急。
关键词：简易净水器；装置；改进
中图分类号：G634.98 文章标识码：A 文章编号：1672-2310（2015）11-002-02
我国水资源匮乏，尤其是一些边远山区饮用水安全工作不到位，许多人都直接饮用未经处理的河水溪水，有一些地区已经用上了自来水，但是往往只经过了简单的处理，浑浊度偏高，饮水指标超标，细菌滋生。为了改变这种情况，这些地区可以使用自制净水器降低水浊度和悬浮物以及有害物质的含量，改善这些地区饮水条件。
一、使用木炭代替活性炭
净水器最常见的吸附材料是活性炭，但是活性炭并非生活中常见材料，使用活性炭作为吸附剂实用性不高，相比之下，木炭有着不输于活性炭的吸附能力，而且木炭相比活性炭制备更加容易，尤其是农村地区家家都可以烧炭，所以选用木炭代替活性炭。烧制的木炭要先在太阳下暴晒一天，之后在高压锅炉中烘烤，为了获得更好的吸附效果，可增加木炭用量，经过反复多次吸附过滤获得更好的效果。
二、玻璃导管与蓬松棉的制作
市面常见圆珠笔笔筒的直径和净水器玻璃导管相似，没有玻璃导管的地区可使用圆珠笔代替，去掉笔筒的首位用作导管。将空大饮料瓶切开，磨平，分别切掉瓶口和平底，在切下来的平底上钻孔，保证孔径至少大于过水面积的1%，整个平底上都要布满这样的小孔，另一个瓶底也开这样的小孔，孔径在1.5mm左右，作为过滤夹层。蓬松棉难以获得，为此可使用纱布、蓬松布代替，要注意避免木炭颗粒掉进导管造成堵塞或者直接落入水中，因此经过净水试验，认为纱线净水效果尚可，12层口罩净水效果最佳，可根据过滤能力，上层放置木炭、纱线、蓬松布，下层设置普通口罩。
三、饮料瓶盖代替橡胶塞
饮料瓶自带旋转式盖子，有着良好的封闭性，在盖子上使用剪刀或者小刀旋转用力就能够轻易开出孔来，从而将圆珠笔笔筒安装在盖子上，形成了代替橡胶塞的结构。为了便于放置，可在瓶身上端开孔穿线，将其悬挂起来。
四、装置改进
（一）装置中存在的问题
1、净化速率难于控制
小流量进水，低流速能够获得较好的水质，但是供水能力不高，大进水流量，高净化速度下水质不稳定，且较大进水压力可能会造成接口位置脱落。
2、过滤反应时间短
水在过滤室内停留时间偏短，过滤时间不足，过滤效果不理想。
3、木炭吸附效果难以控制
烧制木炭的处理效果不如活性炭，吸附效果不稳定，容易失效，没有科学有效的监测手段，需要通过对水质变化的直观观察来判断木炭吸附效果是否下降，且吸附效果受进口水质的影响很大。
（二）装置改进
1、增加小卵石和石英砂层
净水器除了使用木炭之外，为了有效清除漂浮物质和大体积颗粒，可增加小卵石和石英砂层，有效清除大体积颗粒和小体积漂浮物质，小卵石层和石英砂层还能够有效避免蓬松棉层和活性炭层上浮，在现实生活中石英砂难以获取，可就地取材选择清洗后的细沙，均能够获得比较理想的净化效果。
2、使用蜂窝煤灰渣代替木炭
木炭的吸附作用不如活性炭理想，相比之下蜂窝煤灰有着疏松多孔的优势，能够很好的吸附脱除一些可溶性杂质与异味物质，而且省却了烧炭的步骤，将蜂窝煤砸碎之后用水洗净，暴晒之后就可以使用。
3、一种野外简易净水器
在野外露营或者因为因外情况失去水源的情况下，需要饮水时可收集雨水或者河水，雨水和受污染的河水都不能直接饮用，可自制一个简易的野外净水器。
野外失去水源的情况下，身边的设备材料有限，因此可行性是需要首要考虑的问题，一般野外露营等活动中往往身边带有绳子、塑料袋，再从野外寻找一些小石子、细砂就可以进行雨水或者浑浊河水的过滤。这种方法同样是将多种过滤材料逐层叠加在容器内，但是野外可能没有可容纳过滤材料的瓶子，这时可以使用敞开口的塑料袋，在塑料袋底部开小孔，用绳子将敞开的塑料袋挂在树上或者任何能够承接雨水的地方，从至上分别放置活性炭、细沙、小石子，雨水或者采集的河水倒入塑料袋后自由下落，下部的小孔就会出水。
野外活动中一般是不会准备活性炭的，但是野外环境可以自制木炭，一般野外活动都燃有篝火，采集篝火中的木炭，砸碎之后就可以代替活性炭，要注意刚刚开始过滤时的水是不能喝的，因为会有黑色的炭粉被带出来，过滤一段时间之后水就会变清洁。
4、注射器改装简易净水器
这种简易净水器的灵感来自初中实验课程，虽然是一种实验装置，但是在现实生活中同样是可行的，如果恰巧在极端缺水情况下，身边又没有塑料袋或者饮料瓶，但是急救箱中有大型注射器，就可以使用这种方法制作净水器。
这种净水器的制作更加简单，拔出注射器活塞之后，在针筒中依次塞入棉花、活性炭（没有活性炭就用木炭或者蜂窝煤渣，均砸碎洗净晾干再用），再铺一层棉花，之上再放置河沙、卵石或者蓬松棉，以针筒末端作为进水口，针头一端作为出水口。这种净水器有着很长的过滤室，可以分很多层，所以过滤效果比较理想，制作方法也更加简单，几乎不需要再对装置进行改装，但是针筒的体积很小，净化速率很慢，无法提供很多的清水，只能用于应急和维持生存，日常饮水的净化不推荐采用这种方式。
结语
我国很多边缘地区都面临着饮水安全问题，仍然有很多人没有饮用上干净的水，甚至一些极端缺水的地区不符合饮水洁净度标准的水也十分匮乏，一年只能洗几次澡，为了改变这种情况，可以在这些饮水困难地区推广自制净水器制作方法，对饮用水进行适当的过滤，这种简易净水器不需要许多花费，需要的材料都是生活中绰手可得的，可行性很强，在保护人们饮水安全和野外应急用水方面很有用处。
参考文献
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