智能安全饮用水加热系统设计与实现开题报告

 2022-01-17 22:00:14

全文总字数:3645字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

1.1本课题的意义

随着生活质量的提高,人们对饮用水的要求也提出了更高的标准。饮用水为了改善其安全性和感官质量通常会进行一个或多个处理流程。淡水经过一个或多个过程进行处理加工,如絮凝,沉淀,颗粒介质过滤,吸附,离子交换膜吸附,砂滤,消毒,有时还需软化[1],这样得到的自来水通常认为是安全的,但还不能直接饮用,需要经过热水壶加热煮沸,才能得到日常饮用开水。然而,水中的有害物质,在经过一系列处理步骤后,仍存在不可避免的残留,即使没有超过我国生活饮用水水质标准的要求,也会在体内不断富集,逐渐威胁人体健康。

由于水体不同污染物的种类、污染程度以及水处理的条件等情况不相同,再加上用户加热煮沸的电热水壶种类、功率、时间以及加热煮沸的方式不同,饮用水经过加热煮沸后水质并不一定会得到改善。由此,加热煮沸对生活饮用水水质的影响及其机理还需要更深入的研究;其次,在研究的基础上,相应的改进目前市场上已有电热水壶的基础功能与不足,对提升人们生活饮用水的质量和健康水平有重要意义。

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2. 研究的基本内容和问题

2.1 研究目标

我国大多数家庭都广泛使用电热水壶加热得到生活饮用水,方便快捷。但目前关于电热水壶加热的水质分析并不多,因此未知其安全性,即是否对人体健康有未知的危害。本课题致力于在实验的基础上,进行智能安全饮用水加热系统的设计与实现。

2.2 研究内容

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3. 研究的方法与方案

3.1 研究方法及实验方案

针对生活饮用水中常见的微生物污染、有机污染物、无机污染物,选取其中几个有代表性的物质进行实验,在不同的处理方式下检测其在生活饮用水中的含量。

指标

检测方法

菌落总数

平皿计数法

总大肠菌群

多管发酵法

游离余氯

N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法

亚硝酸盐

重氮偶合分光光度法

3.2可行性分析

本课题所中采用的实验方法大多为成熟的微生物学、生物化学的方法;本课题内容已有相关的国内外前人研究基础,只是结论不一,需要进一步实验论证;指导老师在饮用水安全性的研究上具备丰富的经验;学校具备完善的实验室环境、硬件设施、数据平台以及丰富的样品来源,完全满足本课题的实验要求。

4. 研究创新点

目前市场所售的大多数电热水壶都是将水加热到沸腾即停止,而不能保持沸腾一段时间。一方面,仅加热到沸腾温度未必能完全除去水中的有害物质,达到人体健康所需的水质标准;并且,在持续加热到沸腾的过程中,水中的部分有害物质可能自身含量增加(如亚硝酸盐)或与其它成分发生有害的相互作用。另一方面,家庭生活中所需饮用水有不同的温度要求,如直接饮用,冲泡饮品或炒菜煲汤,目前市场上的电热水壶产品针对这些需求提供多段温度,但并未考虑安全性,本课题即可以提供一定理论依据。

5. 研究计划与进展

2019.3-2019.4:查阅相关文献资料,确定课题研究目标及内容;与指导教师商讨确定具体实验指标及实验方案。

2019.4-2019.5:进行相关实验;并在实验基础上,进行加热系统设计;

2019.5:整理实验数据及设计成果,完成结题报告,并撰写论文。

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