Рабочая программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Саратовский государственный университет имени

Институт химии

УТВЕРЖДАЮ

Проректор

по учебно-методической работе

проф.

_______________________

"__" __________________20__ г.

Рабочая программа дисциплины

Социально-экономические и экологические проблемы

электрохимических производств

Направление подготовки

020100 «Химия»

Профиль подготовки

Физическая химия

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Саратов,

2011 г.

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств» является формирование у студентов компетенций, связанных с пониманием социально-экономических и экологических проблем электрохимических производств, умением определить место и роль общества и специалистов в решении проблемы преодоления Глобального экологического кризиса, изучить и уметь выразить практические навыки в анализе физических и химических процессов, на основе которых создаются или совершенствуются малоотходные или безотходные технологии.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств» относится к вариативным дисциплинам гуманитарного, социального и экономического цикла и обеспечивает содержательную взаимосвязь гуманитарных дисциплин с профессиональными дисциплинам профиля подготовки «физическая химия». Материал дисциплины базируется на знаниях по курсу «Физическая химия (разделы «Термодинамика», «Электрохимия»), «Методы математической статистики в химии» (метрологическая обработка результатов эксперимента) по направлению 020100 «Химия». Дисциплина «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств» является основой для последующего изучения вариативных дисциплин «Химические источники тока», «Коррозия и защита металлов.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств»

В результате освоения дисциплины «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств» формируются следующие компетенции:

- знает основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук, способен использовать их при решении социальных и профессиональных задач и способен анализировать социально значимые проблемы и процессы (ОК-3);

- использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-6)

- представление основных химических, физических и технических аспектов электрохимического промышленного производства с учетом сырьевых и энергетических затрат (ПК-5);

- понимание сущности и социальной значимости профессии, основные перспективы и проблемы, определяющие работу в области электрохимических поизводств (ПК-1);

- владение навыками химического эксперимента, основными аналитическими, методами исследования химических веществ и реакций (ПК-4).

Студент, успешно освоивший курс, должен:

Знать - современное электрохимическое производство, его научные основы, технические решения, социально-экономические и экологические проблемы, связанные с электрохимическими производствами;

- основные направления развития теоретической и практической электрохимии, перспективные задачи и проблемы, пути их решения;

- общие представления о многообразии и структуре химических производств, обладать знанием типовых химико-технологических процессов и лежащих в их основе физико-химических закономерностей, иметь представление об инженерном оформлении химико-технологичеких процессов и основных типах используемых в технологии конструкционных и функциональных материалах, обладать навыками оценки технологических решений по критериям эффективности использования сырья  и энергоресурсов, экологической безопасности и экономической целесообразности;

Уметь

- пользоваться современной научной, учебной и справочной литературой по электрохимии и электрохимической технологии;

- излагать в комплексе философские, естественно-научные, экологические, социально-экономические, организационно-правовые аспекты защиты биосферы;
- определить место и роль общества и специалистов в области инженерной защиты биосферы

- выразить практические навыки в анализе физических и химических процессов, на основе которых создаются или совершенствуются малоотходные или безотходные технологии, высокоэффективные аппараты очистки отходящих газов и жидкостей, методы сбора, утилизации, хранения и захоронения отходов.

Усвоить

- современную инженерную природоохранную систему с точки зрения основополагающих физических и химических процессов, рациональное использование которых позволит решить главные проблемы инженерной защиты окружающей среды.

Владеть

- основными теоретическими понятиями, представлениями и моделями во всех основных областях современной электрохимической науки;

4. Структура и содержание дисциплины «Социально-экономические и экологические проблемы электрохимических производств»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 ч.).

4.1. Структура лекционного курса

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
				лекции	Самостоя тельная работа	всего
1	Раздел 1. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов как социально-экономическая проблема.	7	1-2	4		4
2	Раздел 2. Теоретические основы защиты окружающей среды. Промышленная экология.	7	3-4	4		4
3	Раздел 3.Вода как сырье и компонент электрохимического производства. Промышленная водоподготовка.	7	5-6	4		4
4	Раздел 4. Электрохимические процессы – основа электрохимических технологий.	7	7-8	4		4
5	Раздел 5. Электрохимические технологии защиты от коррозии крупных технических объектов	7	9-10	4		4
6	Раздел 6. Электрохимические технологии в производстве товарных химических продуктов	7	11-12	4		4
7	Раздел 7 Электрохимическая металлургия. Электролиз расплавленных соединений	7	13-14	4		4
8	Раздел 8. Гальванотехника. Электрохимические технологии в производстве изделий в машиностроении и приборостростроении	7	15-16	4		4
9	Раздел 10. Электрохимическая энергетика	7	17-18	4		4
				36		36
					36	36	экзамен
	итого			36	36	72

4.1. Содержание дисциплины

Введение.

Раздел 1. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ КАК СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА.

 Глобальное экологические проблемы и пути их решения. Экологический кризис и социальный прогресс.
 Понятие окружающей среды. Уровни организации окружающей среды. Природная, техногенная, географическая, социальная среда.
 Hепосредственное и косвенное антропогенное воздействие на окружающую среду. Загрязнение окружающей среды химическими веществами, тепловыми выбросами, электромагнитными полями, ионизирующими излучениями, шумом и т. д. Вклад в загрязнение различных отраслей народной хозяйства. Ущерб от загрязнения среды. Виды ущербов.
 Понятие природных ресурсов. Классификация природных ресурсов. Социальные ресурсы. Возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы. Степень и динамика использования природных ресурсов. Природные ресурсы России.

Раздел 2. HАУЧHЫЕ ОСHОВЫ ОХРАHЫ ПРИРОДЫ

 Природные условия и ресурсы в системе социально-экономических отношений. Роль рационального использования природных ресурсов и охраны природы в решении экономических и социальных проблем, территориальной организации производства и расселения.
 Диалектико-материалистическое понимание взаимодействия природы и общества. История проблемы, эволюция представлений об охране природы, ее современное понимание.
 Основные положения теории устойчивого развития. Глобальные проблемы среды и их взаимосвязь с проблемами экономики и социального развития.
 Определение основных понятий: "природа", "природные условия", "Природные ресурсы", " окружающая человека среда", "рациональное использование", "охрана природы".
 Целостность природы. Учение о биосфере, геосфере (географической оболочке) и природно-территориальных комплексах. Геосистемы и экосистемы. Природно-технические системы как объект изучения и проектирования. Природа как система: а)ресурсовоспроизводящая, б)средовоспроизводящая. Комплексный характер природоохранительных проблем. Взаимодействие в системе "общество-природа" и междисциплинарный характер решения этой проблемы. Системный анализ в изучении проблемы. Экологический подход к решению проблемы. Роль взаимодействия общественных, естественных и технических наук в ее решении. Роль нормирования в природоохранительных мероприятиях. Фундаментальные и прикладные исследования в решении проблем. Правовые аспекты охраны природы в разных странах.
 Природоохранное воспитание, просвещение, образование и пропаганда.
 Методы прогнозирования состояния возобновляемых ресурсов и окружающей среды.

ЭКОЛОГИЯ

 Предмет экологии. Основные понятия экологии: популяция, сообщество, биоценоз, экосистема, биогеоценоз, ландшафт, экосфера, биосфера.  Структура экосистем. Абиотические и биотические компоненты. Трансформация вещества и энергетики в экосистемах. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни. Трофическая структура и экологические пирамиды. Факторы, лимитирующие и регулирующие развитие экосистем. Гомеостаз экосистем. Положительные и отрицательные обратные связи в экосистемах. Эволюция биосферы. Вернадского о биосфере. Строение биосферы. Hоосфера. Теория цикличности природных процессов.

. ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Иерархическая организация производства. Общие закономерности производственных процессов. Технологические системы (ТС): структура и описание ТС, синтез и анализ ТС, сырьевая и энергетическая подсистемы ТС. Экологическая стратегия и политика развития производства. Развитие экологически чистого производства: комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов, создание замкнутых производственных циклов, замкнутых систем промышленного водоснабжения, комбинирование и кооперация производств. Разработка технологических процессов с учётом рационального природопользования, экологической безопасности. Экологические и экономические критерии и принципы оценки природоохранных мероприятий.

Классификация загрязняющих атмосферу веществ. Источники загрязнения. Перенос загрязнений в атмосфере. Допустимые содержания вредных примесей в атмосфере. Понятия об эффекте суммации. Предельно допустимые выбросы.

Основные способы защиты атмосферы от промышленных загрязнений. Классификация методов очистки промышленных выбросов от пыле - и газообразных примесей. Аппараты для очистки промышленных выбросов от аэрозолей: пылеосадительные камеры, циклоны, ротоклоны, матерчатые фильтры, электрофильтры. Особенности очистки промышленных выбросов от газообразных примесей: адсорбция, абсорбция, каталическое дожигание. Рассеивание вредностей в атмосфере. Выбор площадки для размещения промышленного предприятия. Использование зеленых насаждений для уменьшения загрязнения воздуха. Санитарно-защитная зона.

Раздел 3. ВОДА КАК СЫРЬЕ И КОМПОНЕНТ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. ПРОМЫШЛЕННАЯ ВОДОПОДГОТОВКА

Водные ресурсы. Основные потребители пресной воды. Основные причины потерь воды в сельском хозяйстве, промышленности и в быту. Загрязнение воды, виды загрязнения. Состав сточных вод и водоотводящие системы. Экологические последствия загрязнение природных вод. Выпуск сточных вод в водоемы. Нормирование качества воды в водоемах.

Схемы очистки производственных сточных вод. Оборотные системы водоснабжения предприятий и отдельных цехов. Методы механической очистки: процеживание, отстаивание, обработка в поле действия центробежных сил, фильтрование, флотация. Химические и физико-химические методы: нейтрализация, коагуляция, экстракция, сорбция, ионный обмен и т. д. Биологические методы очистки: биологические пруды, поля орошения, поля фильтрации, аэротенки, биологические фильтры. Обработка, утилизация и ликвидация осадков сточных вод.

РАЗДЕЛ 4 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ – ОСНОВА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ.

РАЗДЕЛ 5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ОТ

КОРРОЗИИ КРУПНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Раздел 6. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТОВАРНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ

Тема 6.1 Основные элементы электрохимической системы

Электроды. Диафрагмы. Электролиты. Растворители. Их характеристики и требования к ним.

Тема 6.2. Производство водорода и кислорода

Общие сведения. Катодный и анодный процесс. Материал электродов. Электролит, электроды, диафрагма. Конструкция электролизеров. Показатели процесса электролиза. Производство тяжелой воды.

Тема 6.3.. Производство перекиси водорода и надсернокислых соединений

Механизм образования надсерной кислоты. Получение персульфата аммония. Побочные реакции при получении надсерной кислоты. Электролит, электроды, условия электролиза. Непосредственное получение перекиси водорода. Получение перекиси водорода из надсерной кислоты.

Тема 6.4. Получение хлора и щелочи

Теория процесса электролиза. Производство хлора и щелочи в ваннах с твердым катодом. Производство хлора и щелочи в ваннах с ртутным катодом. Производство хлоркислородных соединений. Получение хлоратов. Получение перхлоратов и хлорной кислоты

Тема. 6.5.Получение пермаганата калия

Сырье. Электроды, электролит. Анодный и катодный процессы. Получение диоксида марганца.

Тема 6.6.Электрохимический синтез органически соединений

Возможности и преимущества органического электрохимического синтеза. Электрохимическое восстановление органических соединений. Механизм этого процесса. Электрохимическое восстановление глюкозы и манозы. Электросинтез адипонитрила. Электрохимическое восстановление ароматических нитросоединений. Процессы электрохимического окисления органических соединений. Анодная димеризация (синтез Кольбе). Получение двухосновных карбоновых кислот (реакция Брауна-Уокера). Электрохимическое окисление альдегидов и спиртов. Реакции замещения водорода на электроотрицательные атомы и группы.

РАЗДЕЛ 7. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Тема 7.1. Основы процессов, применяемых в гидрометаллургии.. Электролитическое рафинирование меди. Электроэкстракция меди

Тема 7.2. Теоретические основы электролиза расплавленных сред. Производство алюминия

Раздел 8. ГАЛЬВАНОТЕХНИКА. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ПРИБОРОСТРОСТРОЕНИИ

Тема 8.1 Виды металлических покрытий и основные требования к покрываемой поверхности и покрытиям

Тема 8.2. Структура и свойства электролитических осадков металлов

Тема 8.3. Механизм процесса электрокристаллизации

Тема 8.4 Факторы, определяющие характер образования и роста кристаллов (на структуру и свойства) в процессе электроосаждения металлов.

Тема 8.5.Электролитическое никилирование, меднение, золочение

Тема 8.6. Электролитическое покрытие сплавами

Тема 8.7. Электролитическое получение металлических копий

Раздел 9 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Тема 9.1. Электрохимическая терминология, используемая в расчетах

Законы фарадея. Электрохимический эквивалент. Выход по току. Коэффициент использования активной массы. Емкость ХИТ. Удельный расход активного вещества. Удельная емкость ХИТ. Удельная энергия ХИТ. Удельная мощность ХИТ. Отдача по току. Отдача по энергии. Равновесный потенциал электрода. Напряжение разложения. Электродвижущая сила. Теоретический удельный расход электроэнергии. Выход по энергии. Фактический удельный расход электроэнергии. Напряжение на работающей ванне. Разрядное напряжение ХИТ, Внутреннее сопротивление ХИТ. Поляризация. Расчеты, основанные на принципах поляризации.

Тема 9.2. Классификация ХИТ и основные электрические характеристики ХИТ

Тема 9.3. Надежность и срок службы ХИТ. Требования, предъявляемые к ХИТ.

Тема 9.4. Первичные ХИТ. Системы диоксид марганца-цинк. Литиевые ХИТ

Тема 9.5. Вторичные ХИТ. Свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, литий-ионые аккумуляторы.

4.2. Структура практических и семинарских занятий занятий

Семинарские занятия по составлению и анализу материальных, энергетических балансов химико-технологических систем, а также по разбору наиболее сложных в теоретическом отношении вопросов лекционного курса.

Самостоятельным этапом в изучении дисциплины является химико-технологическая практика студентов. Практика призвана закрепить знания, полученные студентами на лекционных, семинарских и лабораторных занятиях; познакомить их с реальными методами контроля и управления сложными электрохимическими производствами; приблизить к актуальным проблемам действующих химических производств.

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
Семинарские и практические	Самостоятельная работа	всего
1	Электрохимические технологии в производстве товарных химических продуктов	7	1-3	6	6	12	промежуточный отчет
2	Гидроэлектрометаллургия	7	4	2	2	4	промежуточный отчет
3	Электролиз расплавленных сред	7	5	2	2	4	промежуточный отчет
4	Гальванотехника	7	6	2	4	6	промежуточный отчет
5	Химические источники тока	7	7	2	4	6	промежуточный отчет
6	Расчет хлорного электролизера диафрагменного типа. Расчет фильтрпрессной ванны для электролиза воды.	7	8-9	4	2	6	промежуточный отчет
7	Расчет скорости циркуляции электролита при производстве надсерной кислоты. Расчет ванн рафинирования меди и ванн регенерации электролита.	7	10-11	4	2	6	промежуточный отчет
8	Расчет выхода по току и удельного расхода электроэнергии для процесса получения алюминия. Расчет для процесса хромирования количества рабочих циклов ванны, часовой производительности ванны, количества хромового ангидрида, удельного расчета электроэнергии	7	12	2	2	4	промежуточный отчет
9	Расчет рассеивающей способности электролита. Расчет закладки активных масс для изготовления свинцово-кислотных аккумуляторных батарей	7	13	2	2	4	промежуточный отчет
10	Составление баланса потребности в материалах для изготовления активных масс никель-кадмиевых аккумуляторов. Конструктивный расчет кадмий-никелевого аккумулятора	7	14	2	2	4	промежуточный отчет
11	Экологическое инспектирование промышленного предприятия	7	15-18	8	8	16	промежуточный отчет
		7		36	36	72

5. Образовательные технологии

Наряду с традиционными образовательными технологиями широко используются технологии, основанные на методах научно-технического творчества и современных информационных средствах (электронный учебник и методическое пособие к лабораторным работам), включающие в том числе решение ситуационных задач, а также систем обучение профессиональным навыкам и умениям. Предусмотрены встречи с представителями российских и зарубежных компаний.

Примеры моделей ситуаций для различных электрохимических производств:

1.  Расчет хлорного электролизера диафрагменного типа

2.  Расчет фильтрпрессной ванны для электролиза воды

3.  Расчет скорости циркуляции электролита при производстве надсерной кислоты

4.  Расчет ванн рафинирования меди и ванн регенерации электролита

5.  Расчет выхода по току и удельного расхода электроэнергии для процесса получения алюминия

6.  Расчет для процесса хромирования количества рабочих циклов ванны, часовой производительности ванны, количества хромового ангидрида, удельного расчета электроэнергии

7.  Расчет рассеивающей способности электролита

8.  Расчет закладки активных масс для изготовления свинцово-кислотных аккумуляторных батарей

9.  Составление баланса потребности в материалах для изготовления активных масс никель-кадмиевых аккумуляторов

10.  Конструктивный расчет кадмий-никелевого аккумулятора

Модель ситуации (8 ч.):

Предприятие имеет в своем составе автотранспортный цех, эксплуатирующий 35 единиц транспорта в составе: 20 автомобилей «ГАЗ» и 10 «КАМАЗ» и 5 легковых автомобилей «Волга».

Ситуационная карта-схема размещения промплощади автоцеха и прилегающей к ней селитебной зоны приведена на рисунке 1.

Технологический процесс выезда и прибытия автотранспорта обеспечивается работой основных и вспомогательных. подразделений.

В состав основных подразделений входят:

1. Стояночный бокс дизельных автомобилей

2. Стояночный бокс бензиновых автомобилей (газовых)

Вспомогательные отделения:

1. Пункт заправки

2. Моечный участок

3. Аккумуляторный участок

4. Сварочный пункт

5. Пункт технического осмотра и текущего ремонта (ТО и ТР)

6. Металлообрабатывающий участок (РММ)

Вентиляционные отсосы от аккумуляторного участка, сварочного пункта, пункта ТО и ТР, металлообрабатывающего участков объединены в единую вентиляционную систему с выбросом в трубу высотой 20 м.

Рис. 1. Карта-схема расположения автотранспортного цеха предприятия

------- – границы территории автотранспортного цеха предприятия

1, 2 – производственные корпуса предприятия

3 – стояночный бокс а/м «КАМАЗ» (дизельный)

4 – аккумуляторный участок

5 – РММ, сварочный пункт

6 – стояночный бокс а/м «ГАЗ», «Волга» (бензиновые)

7, 8, 9 – места сбора (отсосы) выбросов

10, 10а – вентиляционно-выбросная труба

11 – моечный участок

12 – сборник сточных (моечных) вод

13 – пункт ТО и ТР

14 – пункт заправки

15, 16 – места сбора (отсосы) выбросов

Основные технико-экономические показатели
автотранспортного цеха

Тип автомобиля	Кол., шт.	Мощность двигателя, л. с.	Время прогрева двигателя, ч	Возраст экспл. машин, год	Годовой расход топлива, т/маш.	Объем двиг., л	Емкость аккуму­лятора, А ч	Содержание СО в выбросе, %об.
«КАМАЗ» (дизельный)	10	210	0,3	5	20	10,9	250	0,5
«ГАЗ» (бензиновый)	20	120	0,25	5	15	4,25	120	1,0
«Волга» (бензиновый)	5	120	0,2	5	8	2,5	90	0,5

ЧАСТНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Предприятие загрязняет воздух газами, парами и аэрозолями следующих веществ: NO2, CO, V2O5, MnO2, Pb, C6H6 – бензол, C20H12 – бенз(а)пирен, углеводороды алифатические предельные С1-10 (в пересчете на С), C3H4O – проп-2-ен-1-аль (акролеин), бензин, H2SO4, H2, HF – гидрофторид.

Укажите подразделения и отделения предприятия, являющиеся источниками вышеуказанных загрязнителей.

Какие преобразования происходят с NO2 в атмосфере?

2. На аккумуляторном участке автотранспортного цеха производится техническое обслуживание и зарядка аккумуляторов автомобилей предприятия. В процессе зарядки аккумуляторов наряду с основными процессами происходит выделение молекулярного водорода и эмиссия аэрозоля серной кислоты. Одновременно в процессе зарядки могут находиться аккумуляторы всех автомобилей предприятия. В процессе нормального режима зарядки аккумуляторы в среднем получают за час 0,1 долю от своего полного заряда. Выход по току водорода при этом составляет 0,1, а скорость эмиссии серной кислоты 20 мг/ч.

Вычислите потребный воздухообмен аккумуляторного участка для обеспечения взрыво-пожаробезопасности и санитарной безопасности атмосферы участка, если давление в помещении составляет 1 атм, а температура 25 °С.

Определите кратность воздухообмена, если объем аккумуляторной составляет 100 м3.

3. На предприятии сточные воды от моечного участка без очистки напрямую сбрасываются в канализацию. Мойка автомобилей осуществляется без применения синтетических моющих средств. Для минимизации воздействия предприятия на окружающую среду рассмотрите возможность перевода моечного участка на оборотное водоснабжение. Составьте принципиальную схему оборотного водоснабжения автомойки, используя наиболее подходящие, на Ваш взгляд, аппараты очистки воды из приведенного ниже списка.

Рассмотрите принцип действия одного из выбранных аппаратов для очистки сточной воды от взвешенных веществ в приведенной схеме.

Предложите и обоснуйте пути утилизации нефтесодержащих шламов.

Примечание:

В процессе разработки принципиальной схемы очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, необходимо учитывать агрегативное состояние этих загрязнений в стоках. Нефтепродукты в сточных водах чаще всего находятся в трех основных состояниях:

·  в молекулярно-растворенном, с крупностью частиц 10–5 > d > 10–7 м;

·  эмульгированном, с крупностью частиц 10–3 > d > 10–5 м;

·  дисперсном, с крупностью частиц d > 10–3 м.

Примерный состав загрязнений сточных вод:

Категория автомобилей	Концентрация загрязнителей
Взвешенные вещества, мг/л	Нефтепродукты, мг/л	рН	БПК20, мгО2/л
Легковые	400–600	20–40	7–8	20–40
Грузовые	2000–4000	50–150	7–8	30–40

Список доступных аппаратов:

Решетки, резервуар-накопитель, буферный резервуар, песколовки, нефтеловушки, мазутоловки, бензоловки, жироловки отстойники, пруды накопители, напорные гидроциклоны, безнапорные гидроциклоны, центрифуги, флотаторы, электрофлотаторы, коагулятор, электрокоагулятор, засыпной фильтр, адсорберы, абсорберы, аппараты обратного осмоса, площадка для осадка, сборник нефтепродуктов, печь сжигания, баромембранный фильтр, аэротанки, шламосборник, озонатор, ионообменный фильтр, установка электродиализа, насосы, воздуходувка.

4. Какое время можно прогревать двигатель «Волги» в гараже объемом 5 000 м3 с выключенной или неисправной вентиляцией, не нарушив норматива ПДКРЗ= 20 мг/м3 для оксида углерода (II)?

Известно, что:

– автомобили оснащены четырехтактными двигателями внутреннего сгорания (ДВС), у которых полный цикл засасывания, сжигания топливо-воздушной смеси с увеличением объема, выброса продуктов сгорания происходит за два оборота коленчатого вала;

– на сгорание 1 кг топлива требуется 15 кг воздуха;

– при прогреве ДВС двигатели автомобилей работают с частотой 1000 об/мин;

– средняя молекулярная масса выхлопных газов составляет 30 г/моль;

– давление в гараже составляет 1 атм, а температура выхлопных газов – +100 °С.

Интерактивные формы обучения составляют 22 часа.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Самостоятельная работа студентов предполагает освоение теоретического материала. Подготовку к практическим работам, подготовку к текущему и итоговому контролю. Форма итогового контроля – экзамен.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

а) основная литература:

1.  Панов В. П., Нифонтов Ю. А., Панин  основы защиты окружающей среды: уч. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 320 с.

б) Дополнительная литература.

1., , Федосова . Ч. 2: Учебное пособие. Под ред. . – Северск: СГТА, 2006. – 168 с.

2.Ветошкин основы защиты окружающей среды. Уч. пособие. – М.: Высш. шк., 2008. – 396 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

http://andreevin. *****

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

1. Учебная аудитория для чтения лекций

2. Мультимедийная установка.

3. Учебная лаборатория для выполнения практических работ, компьютерный класс.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению «Химия» и профилю подготовки «физическая химия» .

Автор

к. х.н., доцент

Программа одобрена на заседании кафедры физической химии

от 28.года, протокол

Подписи:

Зав. кафедрой физической химии

Д. х.н., профессор

Директор Института химии

Д. х.н., профессор