МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника
Программа(ы) подготовки магистров: Технология воды и топлива в энергетике
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Очистка и использование высокоминерализованных сточных вод»
Цикл: | профессиональный | |
Часть цикла: | по выбору | |
№ дисциплины по учебному плану: | ИТАЭ М.2.8 | |
Часов (всего) по учебному плану: | 144 | |
Трудоемкость в зачетных единицах: | 4 | 2 семестр – 4 |
Лекции | 36 час | 2 семестр |
Практические занятия | 18 час | 2 семестр |
Лабораторные работы | Не предусмотрены | |
Расчетные задания, рефераты | 18 час | 2 семестр |
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 90 час | 2 семестр |
Экзамены | 2 семестр | |
Курсовые проекты (работы) | Не предусмотрены |
Москва - 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является изучение основ очистки и использования высокоминерализованных сточных вод, влияющих на экономию водных объектов.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
· к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности в процессе изменения социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-2);
· использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, в управлении коллективом, влиять на формирование целей команды, воздействовать на ее социально-психологический климат в нужном для достижения целей направлении, оценивать качество результатов деятельности (ОК-4);
· самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6).
Задачами дисциплины являются
· познакомить обучающихся с методами очистки высокоминерализованных сточных вод;
· познакомить с технологиями повторного использования сточных вод в циклах ТЭС;
· научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектировании и эксплуатации установок по очистке сточных вод.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров «Технология воды и топлива в электроэнергетике» направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника.
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: физико-химические процессы в энергетике; химико-технологические процессы и аппараты, специальные вопросы химической очистки воды.
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении программы магистерской подготовки, подготовке магистерской диссертации и выполнении научно-исследовательской работы.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
· современные методы исследований, технических испытаний, научных экспериментов и оценки результатов выполненной работы (ПК-6);
· современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);
· технологию надзора за всеми видами работ, связанных с эффективным и бесперебойным функционированием производственного оборудования (ПК-17).
Уметь:
· использовать современные достижения науки и передовой технологии в научно-исследовательских работах (ПК-22);
· оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);
разрабатывать мероприятия по соблюдению технологической дисциплины, совершенствованию методов организации труда в коллективе, технологии производства (ПК-16).
Владеть:
· способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);
· способностью находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);
· способностью выбирать серийное и проектировать новое энергетическое, теплотехническое и теплотехнологическое оборудование (ПК-15);
· способностью к обеспечению бесперебойной работы, правильной эксплуатации, ремонта и модернизации энергетического, теплотехнического и теплотехнологического оборудования (ПК-18);
· способностью представлять результаты исследования в виде отчетов, рефератов, научных публикаций и на публичных обсуждениях (ПК-24);
· способностью к разработке перспективных планов работы производственных подразделений, планированию работы персонала и фондов оплаты труда (ПК-27).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
№ п/п | Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации | Всего часов на раздел | Семестр | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) | |||
лк | пр | лаб | сам. | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | Сбросы при эксплуатации ТЭС | 20 | 2 | 4 | 2 | 8 | Тест: сточные воды ТЭС. | |
2 | Противоточная технология и схемы фильтров для ее реализации | 28 | 2 | 8 | 4 | 10 | Тест: технология очистки воды в противоточных ионитных фильтрах. | |
3 | Обработка морских и соленых вод в испарителях | 26 | 2 | 6 | 2 | 8 | Тест: технология обработки воды в испарителях. | |
4 | Эффективные малоотходные методы обессоливания воды | 28 | 2 | 10 | 4 | 8 | Тест: малоотходные методы обессоливания воды. | |
5 | Методы извлечения ценных компонентов из сточных вод | 20 | 2 | 4 | 4 | 8 | Тест: извлечение ценных компонентов из сточных вод. | |
6 | Использование электродиализа и обратного осмоса | 20 | 2 | 4 | 2 | 10 | Тест: очистка воды методами электродиализа и обратного осмоса. | |
6 | Зачет | 2 | 2 | 2 | ||||
7 | Экзамен | 2 | 36 | |||||
8 | Итого: | 144 | 36 | 18 | 90 |
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции
1. Сбросы при эксплуатации ТЭС
Влияние сбросов на окружающую среду, общие приемы переработки и обезвреживания. Повторное использование сточных вод в циклах ТЭС. Понятие коэффициента эмиссии загрязнений..
2. Противоточная технология
Схемы фильтров для реализации противоточной технологии. Малосточные методы умягчения воды катионированием: с восстановлением и повторным использованием сточных вод; с утилизацией стоков непосредственно в процессе обработки воды; выбор областей применения малосточных методов умягчения воды; примеры реализации технологии.
3. Обработка морских и соленых вод в испарителях
Использование концентрата испарителей для регенерации Na-катионитных фильтров: обоснование возможностей; оценка остаточной жесткости фильтрата; примеры реализации технологии. Создание малосточных комбинированных схем, сочетающих методы термических и химических водоподготовок.
4. Эффективные малоотходные методы обессоливанияи умягчения воды.
Эффективный метод регенерации Н-катионитных и ОН-анионитных фильтров. Примеры построения малосточных схем обессоливания в зависимости от качества исходной воды. Схемы ионитного умягчения с сокращенным расходом реагентов.
5. Методы извлечения ценных компонентов из сточных вод
Использование обжига шлама в системах осаждения для извлечения повторно используемых реагентов. Методы переработки регенерационных растворов ионитных фильтров для извлечения и использования активных компонентов.
6. Использование электродиализа и обратного осмоса в схемах обработки высокоминерализованных вод и растворов
Влияние солевого и микробиологического состава обрабатываемой воды на работу баромембранных и электродеионизационных установок. Понятия о поляризации и образовании осадков на мембранах. Интегрированные технологии использования мембранных процессов.
4.2.2. Практические занятия
2 семестр
Расчет количества и качества регенерационных стоков ВПУ при их работе по традиционной технологии.
Расчет и сопоставление коэффициентов эмиссии загрязнений для различных схем водоподготовки.
Расчетная оценка и сопоставление малосточных схем умягчения воды катионированием.
Расчеты по технологии содоизвесткования с МН-фильтрами.
Расчет малосточной схемы обессоливания с предочисткой по методу содоизвесткования для вод с небольшой минерализацией.
Расчет малосточной схемы обессоливания с предочисткой по методу содоизвесткования для вод с повышенной минерализацией.
Расчет малосточной схемы обессоливания с предочисткой по методу известкования для вод с небольшой минерализацией.
Расчет малосточной схемы обессоливания с предочисткой по методу известкования для вод с повышенной минерализацией.
Расчет схем ВПУ и схем переработки сточных вод с использованием электродиализных аппаратов.
4.3. Лабораторные работы
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.
4.4. Расчетные задания
2 семестр
Расчет схемы обессоливания с сокращенными расходами реагентов и воды собственных нужд при различных типах предочистки, качестве исходной воды и производительности.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в традиционной форме в виде лекций.
Практические занятия проводятся в традиционной форме.
Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос.
Аттестация по дисциплине – зачет, экзамен.
Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене.
В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература
1. Фейзиев методы умягчения, опреснения и обессоливания воды. М.: Энергоатомиздат, 1988.
2. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций. Учеб. пособие для вузов. Под ред. . М:. Изд. МЭИ, 2001.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
1. и др. Энциклопедия физико-химических технологий ТЭС и АЭС. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.08.2000 г. Свидетельство № . Роспатент.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, компьютерного класса, тренажеров.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки магистров 140100 Теплоэнергетика и теплотехника и программы подготовки магистров «Технология воды и топлива в энергетике».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
К. т.н. профессор
К. т.н., доцент
«УТВЕРЖДАЮ»:
Заведующий кафедрой Технологии воды и топлива МЭИ (ТУ)
д. т.н., профессор
