Міністерство освіти І науки україни icon

Міністерство освіти І науки україни




Скачати 268.19 Kb.
НазваМіністерство освіти І науки україни
Дата26.06.2012
Розмір268.19 Kb.
ТипДокументи

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ




ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ

МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА




МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ З ДИСЦИПЛІНИ


“ТЕХНОЛОГІЯ ОЧИСТКИ ВОДИ ВІД РОЗЧИНЕНИХ ДОМІШОК”



(для студентів 5 курсу денної форми навчання

спеціальності 7.092601 – «Водопостачання та водовідведення»)


Харків – ХНАМГ – 2007


Поз. 18М

Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни “Технологія очистки води від розчинених домішок” (для студентів 5 курсу денної форми навчання спеціальності 7.092601 – «Водопостачання та водовідведення») / Укл.: Сорокіна К.Б.. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 20 с.




Укладач: К.Б.Сорокіна


Рецензент: доц. Л.В.Крамаренко


Рекомендовано кафедрою водопостачання, водовідведення та очистки вод, протокол № 1 від 30.08.2007 р.


ЗМІСТ


Стор.

ВСТУП...................................................................................................................

4

^ ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО СКЛАД ГОМОФАЗНИХ ДОМІШОК ПРИРОДНИХ ВОД…………………………………………………………….


5

ЗМ 1.1. ЗМ'ЯКШЕННЯ. ІОННИЙ ОБМІН. ДЕЗОДОРАЦІЯ. ФТОРУВАННЯ.ДЕФТОРУВАННЯ..................................................................


7

ТЕМА 1. Зм'якшення води.....................................................................................

7

ТЕМА 2. Застосування іонного обміну для очистки води.................................

8

ТЕМА 3. Дезодорація води....................................................................................

9

ТЕМА 4. Фторування води....................................................................................

10

ТЕМА 5. Дефторування води................................................................................

11

^ ЗМ 1.2. ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ. ОПРІСНЕННЯ І ЗНЕСОЛЕННЯ....................

12

ТЕМА 1. Знезалізнення води.................................................................................

12

ТЕМА 2. Опріснення і знесолення води..............................................................

13

^ ЗМ 1.3. ДЕГАЗАЦІЯ. ЕЛЕКТРОХІМІЧНА ОБРОБКА.

СПЕЦІАЛЬНІ МЕТОДИ...................................................................................


15

ТЕМА 1. Дегазація води.......................................................................................

15

ТЕМА 2. Електрохімічна обробка води...............................................................

16

ТЕМА 3. Радіаційне очищення води....................................................................

17

ТЕМА 4. Очищення води від радіоактивних елементів.....................................

18

^ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ....................................................................................

19



ВСТУП

Предметом вивчення дисципліни «Технологія очистки води від розчинених домішок» є методи, способи, технологічне оформлення та конструктивні особливості апаратів для видалення з природних та стічних вод речовин, які знаходяться у розчиненому стані.

Метою вивчення дисципліни є формування у майбутніх фахівців знань, пов’язаних з вирішенням питань очищення води від розчинених в ній домішок для доведення якості природної води до показників питної, підготовки глибокоочищеної води, а також обробки стічних вод з метою виділення з них цінних речовин, організації безстічного водопостачання та зменшення шкідливого впливу стічних вод на навколишнє середовище.

Основні завдання дисципліни складаються з формування знань та вмінь, що необхідні для виконання професійних завдань із спеціальності Водопостачання та водовідведення.

Основними завданнями, що мають бути вирішені в процесі викладення дисципліни, є теоретична і практична підготовка студентів з таких питань:

- основні положення та вимоги державних стандартів до якості води, використовуваної для питного та технічного водопостачання;

- класифікації домішок природних вод та процесів піготовки води відповідно до фазово-дисперсного стану домішок;

- основні процеси, які можуть бути застосовані для видалення з води розчинених домішок;

- конструктивні особливості технологічного оформлення видалення з води розчинених домішок;

- основні принципи розрахунку установок для видалення з води розчинених домішок

Для підготовки спеціаліста на рівні знань у програмі навчальної дисципліни «Технологія очистки воді від розчинених домішок» передбачений цикл лекцій у поєднанні із самостійною роботою студентів. Формування вмінь майбутнього спеціаліста здійснюється за допомогою проведення лабораторних робіт з головних тем дисципліни та виконання курсового проекту. Рівень знань підвищується при самостійній роботі, яка забезпечена консультаціями викладача; завдання на самостійну роботу видаються у ході лекцій і лабораторних занять.

Враховуючи, що навчальна дисципліна «Технологія очистки воді від розчинених домішок» викладається студентам 5 курсу, важливо, щоб у ході проведення лекцій весь навчальний матеріал узгоджувався з раніше одержаними знаннями з дисциплін «Фізична хімія», «Хімія води», «Мікробіологія», «Масопередача», «Технологія очистки природних і стічних вод», «Технологія очищення водно-дисперсних систем».

Поточний контроль знань студентів здійснюється за допогою тестування за темами змістових модулів. Підсумковий звіт з дисципліни виконується у формі іспиту.

У ході вивчення дисципліни студенти повинні використовувати літературу і довідкові видання з питань водопостачання, водовідведення та поліпшення якості води.

^ ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО СКЛАД ГОМОФАЗНИХ ДОМІШОК ПРИРОДНИХ ВОД


Природна вода є багатокомпонентною динамічною системою, до складу якої входять гази, мінеральні й органічні речовини, що знаходяться в істинно розчиненому, колоїдному і завислому станах, а також мікроорганізми. У вигляді іонів, недисоційованих молекул, колоїдів і суспензій у природних водах міститься понад 50 елементів, проте тільки деякі з них, найбільш важливі, зустрічаються у значних кількостях.

З розчинених газів у природних джерелах найчастіше присутні кисень, азот, вуглекислий газ, рідше – сірководень та ін. Кількісний вміст газів у воді багато в чому залежить від їх природи, парціального тиску, температури, складу водного середовища та інших чинників.

З речовин, дисоціюючих у водних розчинах на іони, у воді розчиняються більшість мінеральних солей, кислот і гідроксидів. Найбільш поширені в природних водах гідрокарбонати, хлориди і сульфати лужноземельних і лужних металів, у меншій мірі – їх нітрати, нітрити, силікати, фториди, фосфати.

Найзначнішими постачальниками органічних речовин у природну воду є грунтовий і торф'яний гумус, продукти життєдіяльності й розкладання рослинних і тваринних організмів, стічні води побутових і промислових підприємств. Для технології очищення води найбільший інтерес представляють гумусові речовини, що розділяються на гумінові, ульмінові, кренові, апокренові (фульвокислоти) та інші кислоти, а також їх розчинні у воді солі.

Гумінові й апокренові кислоти можуть знаходитися в грунті у вільному стані, у вигляді солей з катіонами лужних і лужноземельних металів, комплексних і внутрішньокомплексних сполук із залізом, алюмінієм, марганцем, міддю і, нарешті, у вигляді адсорбційних органомінеральних сполук.

Наземна рослинність, вищі водні рослини, актиноміцети і фітопланктон виділяють безколірні або забарвлені, без запаху або із запахом речовини, частина з яких перетворюється на гумусові сполуки.

Для водоймищ особливу небезпеку становлять стічні води, у складі яких є білки, жири, вуглеводи, органічні кислоти, ефіри, спирти, феноли, нафта та ін.

Взимку кількість органічних речовин мінімальна, проте в період повені й паводків, а також влітку в період масового розвитку водоростей - «цвітіння» водоймищ – вона підвищується.

Наявність у воді органічних речовин різко погіршує органолептичні показники води, підвищує кольоровість, спінюваність, негативно діє на організм людини і тварин.

У більшості випадків іонний склад природних вод визначається катіонами і аніонами . Катіони та ін. і аніони та ін. у природній воді містяться в незначній кількості, проте їх вплив на властивості і якість води іноді також дуже великий.

З урахуванням ступеня мінералізації природні води ділять на прісні, мінералізовані, з морською солоністю і розсоли – що відповідно містять до 1, від 1 до 25, від 25 до 50 і понад 50 г/дм3 солей.

Катіони і присутні у всіх мінералізованих водах. Їх джерелом є природні поклади вапняків, гіпсу і доломіту. У маломінералізованих водах більше всього катіонів. Із збільшенням ступеня мінералізації води вміст іонів швидко падає і рідко перевищує 1 г/дм3. Вміст же катіонів в мінералізованих водах може досягати декількох грамів, а в солоних озерах - декількох десятків грамів на 1 дм3 води.

Катіони , , в істинно розчиненому стані знаходяться в дуже невеликих концентраціях. Велика частина заліза і марганцю в природних водах міститься у вигляді колоїдів і суспензій. У підземних водах сполуки заліза і марганцю переважають у вигляді гідрокарбонатів, сульфатів і хлоридів, у поверхневих - у вигляді органічних комплексних сполук (наприклад, гуміновокислих|) або у вигляді тонкодисперсної суспензії.

Вміст аніонів і в природних водах коливається в широких межах (від долей міліграма до декількох грамів на літр) і обумовлений вимиванням солевмісних порід або скиданням у водоймища промислових і побутових стічних вод. Наявність у воді більше 500 мг/дм3 сульфатів або 350 мг/дм3 хлоридів надає їй солоноватий присмак і призводить до порушення діяльності шлунково-кишкового тракту людей. Вода з великим вмістом хлоридних і іонів сульфату має також підвищену корозійну активність, вищу некарбонатну жорсткість, руйнує залізобетонні конструкції.

Сполуки азоту зустрічаються в природній воді у вигляді катіонів амонію , нітритних і нітратних аніонів. Поява цих іонів у природних водах пов'язана з розкладанням різных складних органічних речовин тваринного й рослинного походження, а також білкових речовин, які потрапляють у водойми з побутовими стічними водами.

У природних водах в дуже малих кількостях містяться іони , , і ін., що значно впливають на здоров'я людини. Так, нестача або надлишок фтору в питній воді викликає руйнування зубів і зміни в скелеті, відсутність або нестача йоду призводить до захворювання людей ендемічним зобом і т.д.

До складу природних вод можуть входити також іони радіоактивних елементів, що поступають у воду в результаті вимивання радіоактивних мінералів або випробувань атомної зброї і скидання відпрацьованих вод атомних реакторів.

Катіони та ін., що відносяться до отруйних, у природних водах зустрічаються, як правило, в незначних кількостях і потрапляють в них у великих об'ємах в результаті скидання неочищених стічних вод. Наявність у воді декількох мг/дм3 отруйних речовин робить шкідливий вплив на організм людини і теплокровних тварин, а також згубну дію на риб і їх кормові ресурси.


^ ЗМ 1.1. ЗМ'ЯКШЕННЯ. ІОННИЙ ОБМІН. ДЕЗОДОРАЦІЯ. ФТОРУВАННЯ. ДЕФТОРУВАННЯ


ТЕМА 1. Зм'якшення води

  1. Основи процесів і класифікація методів зм’якшення води.

Жорсткість води; види жорсткості. Теоретичні основи зм'якшення води, класифікація методів.

  1. Термічний метод зм’якшення води.

Рівняння карбонатної рівноваги. Підігрівачі змішуючого та каскадного типів: схема, принцип роботи.

  1. ^ Реагентні методи зм’якшення води.

Реагентні методи зм'якшення води: вапнування, вапняно-содовий, содово-натрієвий, фосфатний, барієвий, оксалатний. Технологічне оформлення реагентного зм'якшення води: застосування вертикальних відстійників, вихрових реакторів, схема з апаратами гідроциклонного типу.

  1. ^ Термохімічний метод зм’якшення води. Регенерація вапна з осаду водозм’якшувальних установок.

Термохімічне зм'якшення води: схеми з реагентами та підігрівачами, установка типа «Струя». Регенерація вапна з осаду відстійників або освітлювачів водозм'якшувальних| установок: обгрунтування можливості, принцип реалізації


Контрольні запитання:

  1. З якою метою здійснюють зм'якшення води?

  2. Які види жорсткості вам відомі?

  3. Які є способи зм'якшення води?

  4. Що впливає на вибір способу зм'якшення води?

  5. Як здійснюється термічний, термохімічний та іонообмінний способи зм'якшення води?

  6. У чому полягає суть термічного способу зм'якшення води?

  7. Запишіть та поясніть рівняння вуглекислотної| рівноваги.

  8. Які апарати використовують для термічного зм'якшення води?

  9. Поясніть схему каскадного підігрівача.

  10. Поясніть схему термозм’якшувача системи Коп’єва.

  11. У чому полягає суть реагентних способів зм'якшення води?

  12. Які процеси протікають при вапняковому зм'якшенні води?

  13. Які собливості вапнякового зм'якшення води?

  14. Які процеси протікають при вапняково-содовому зм'якшенні води?

  15. Які процеси протікають при содово-натрієвому зм'якшенні води?

  16. Які собливості содово-натрієвого зм'якшення води?

  17. Які процеси протікають при фосфатному зм'якшенні води?

  18. Які процеси протікають при барієвому зм'якшенні води?

  19. Реагентне зм'якшення води із застосуванням вихрових реакторів.

  20. У чому полягає суть термохімічного зм'якшення води?

  21. Поясніть схему термохімічної установки з фосфатним дозм'якшенням.

  22. Термохімічне зм'якшення води в установках типа «Струя».

  23. Регенерація вапна з осаду водозм'якшувальних| установок.


ТЕМА 2. Застосування іонного обміну для очистки води

  1. Суть іонного обміну. Характеристика іонітів. Регенерація іонітів. Апаратурне оформлення іонообмінного очищення води.

Основи іонного обміну. Характеристика іонітів. Повна, статична та дінамічна обмінна ємкість іонітів. Регенерація іонітів: технологічна послідовність операцій, застосовувані регенераційні розчини, протийонний ефект. Технологія іонообмінної підготовки води. Типи іонообмінних фільтрів.

  1. ^ Зм’якшення води катіонуванням.

Натрій-катіонітовий метод зм'якшення води. Схеми одно- та двоступінчастого Nа-катіонування Водне-натрій-катіонітовий метод зм'якшення води. Натрій-хлор-іонітний метод зм'якшення води.

  1. ^ Знезалізнення води катіонуванням.

Доцільність та методи реалізації знезалізнення води катіонуванням.

  1. Опріснення і знесолення води іонним обміном.

Принцип іонообмінного знесолення води. Послідовність технологічних операцій. Регенерація іонітних фільтрів при іонообмінному знесоленні.


Контрольні запитання:

  1. У чому полягає суть іонообмінного способу очищення води?

  2. Які основні галузі застосування іонообмінних процесів у технології водопідготовки?

  3. Принцип дії катіонітів.

  4. Принцип дії аніонітів.

  5. Сформулюйте визначення повної, статичної і дінамічної обмінної ємкості іонітів. Чим вони різняться?

  6. Як класифікують іоніти?

  7. Які основні властивості іонітів?

  8. Чим відрізняються природні мінеральні іоніти від неорганічних та синтетичних полімерних?

  9. Як здійснюється процес регенерації іонітів?

  10. Які є способи регенерації іонітів?

  11. Які реагенти використовуються як регенераційні розчини для іонітів?

  12. Як запобігти виникненню протийонному ефекту при регенерації іонітов?

  13. Які особливості регенерації Н-катіонітів сірчаною кислотою при зм'якшенні води?

  14. Поясніть принцип дії іонітових фільтрів і фільтрів змішаної дії.

  15. Як здійснюється іонообмінне зм'якшення води?

  16. Як здійснюється іонообмінне знезалізнення води?

  17. Як здійснюється іонообмінне знесолення води?


ТЕМА 3. Дезодорація води (усунення запахів, присмаків і токсичних мікрозабруднень води)

  1. Джерела появи в природних водах присмаків і запахів.

Джерела виникнення запахів і присмаків природних вод: поява органічних речовин біологічного походження, скидання промислових стічних вод, неправильна експлуатація очисних споруд.

  1. ^ Методи усунення запахів, присмаків і токсичних мікрозабруднень води.

Суть методів дезодорації води і сфери їх застосування. Дезодорація води аерацією. Аератори барботажного, розбризкувального і каскадного типів. Окисні методи дезодорації води: озонування води; використання перманганату калію; хлорування води, перехлорування, хлорування з амонізацією; електрохімічна дезодорація. Сорбційні методи дезодорації води. Використання активованого вугілля: вуглювання, використання гранульованого вугілля. Методи регенерації активованого вугілля. Окисно-сорбційний метод дезодорації води.

  1. ^ Видалення з води отрутохімікатів.

Застосування окислювальних, адсорбційних, фізико-хімічних і біологічних методів для видалення з води отрутохімікатів.


Контрольні запитання:

  1. Назвіть джерела виникнення запахів і присмаків природних вод.

  2. Дайте визначення процесу дезодорації води. В яких випадках його застосовують?

  3. Які є способи дезодорації води?

  4. У чому полягає суть процесів дезодорації води аерацією?

  5. Поясніть схему і принцип роботи барботажного аератора.

  6. Як працюють аератори розбризкувального і каскадного типів?

  7. У чому полягає суть процесів дезодорації води із застосуванням окислювачів?

  8. Які окислювачі застосовують для дезодорації води?

  9. Які умови для застосування різних окислювачі для дезодорації води?

  10. Які переваги й недоліки має застосування озону для дезодорації води?

  11. Які переваги й недоліки має застосування перманганату калію для дезодорації води?

  12. Які особливості має застосування хлору для дезодорації води?

  13. Що таке перехлорування води?

  14. Як здійснюється хлорування з амонізацією?

  15. Поясніть сутність електрохімічної дезодорації.

  16. Як здійснюється дезодорація води активованим вугіллям?

  17. Технологічні особливості вуглювання води.

  18. Для чого і як проводиться регенерація активованого вугілля?

  19. У чому полягає суть окисно-сорбційної дезодорації води?

  20. Які переваги має окисно-сорбційна дезодорація води порівняно з іншими способами?

  21. Які застосовують методи для видалення з води отрутохімікатів?


ТЕМА 4. Фторування води

  1. Умови, що визначають необхідність фторування або дефторування води.

Необхідність фторування і дефторування води. Класифікація проф. Р.Д.Габовича якості питної води за вмістом в ній фторід-іонів.

  1. ^ Технологія фторування води. Вживані реагенти.

Реагенти, вживані для фторування води, їхні властивості. Визначення дози фторвміщуючого реагенту. Вибір місця вводу реагента в оброблювану воду при фторуванні води.

  1. ^ Фтораторні установки.

Дозування реагентів. Дозуючі пристрої. Фторувальні установки: сатураторного типу, з розчинними баками, із затворно-розчинними баками, із використанням кремнефтористоводневої кислоти, сухого дозування.


Контрольні запитання:

  1. Для чого проводять корекцію вмісту фтору в питній воді?

  2. Які групи питної води за вмістом в ній фторид-іонів розрізняє класифікація проф. Р.Д.Габовича?

  3. Як здійснюють фторування води?

  4. Які реагенти використовують для фторування води?

  5. Як визначити дозу фторвміщуючого реагенту?

  6. Поясніть схему роботи фторувальної установки сатураторного типу.

  7. Поясніть схему роботи фторувальної установки з баками для розчинення з механічним перемішуванням.

  8. Поясніть схему роботи фторувальної установки з баками для розчинення з барботуванням.

  9. Поясніть схему роботи фторувальної установки з баками для розчинення та затворення.

  10. Поясніть схему роботи фторувальної установки із використанням кремнефтористоводневої кислоти.

  11. Поясніть схему роботи фторувальної установки сухого дозування.

  12. Яка точність дозування фторвміщуючого реагенту? Як здійснюється контроль процесу фторування?


ТЕМА 5. Дефторування води

  1. Класифікація методів дефторування води і їх санітарно-гігієнічна оцінка.

Основи дефторування води. Сутність методів, застосовуваних для видалення з води надлишкового фтору.

  1. ^ Сорбційні методи дефторування води.

Технологічна схема з використанням гідроксиду магнію. Технологічна схема з використанням гідроксиду алюмінію. Технологічна схема з використанням фосфату кальцію.

  1. Іонообмінні методи дефторування води.

Застосування активованого оксиду алюмінію, іонообмінних матеріалів, різних сорбентів.


Контрольні запитання:

  1. Для чого проводять корекцію вмісту фтору в питній воді?

  2. Який оптимальний вміст фтору в питній воді за медицинськими дослідженнями та рекомендаціями ДержСанПіН?

  3. Як знефторюють питну воду?

  4. Охарактеризуйте сорбційні методи дефторування води.

  5. Поясніть технологічну схему дефторування води з використанням гідроксиду магнію.

  6. Поясніть технологічну схему дефторування води з використанням гідроксиду алюмінію.

  7. Поясніть технологічну схему дефторування води з використанням фосфату кальцію.

  8. Охарактеризуйте фільтраційні методи дефторування води.

  9. Поясніть технологічну схему дефторування води з використанням активованого оксиду алюмінію.

  10. Які матеріали використовують для фільтраційного дефторування води?



^ ЗМ 1.2. ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ. ОПРІСНЕННЯ І ЗНЕСОЛЕННЯ


ТЕМА 1. Знезалізнення води

  1. Основи процесу знезалізнення води.

Форми присутності сполук заліза у природних водах. Діаграми Пурбе. Загальна характеристика методів знезалізнення води поверхневих та підземних джерел.

  1. ^ Безреагентні методи знезалізнення води.

Спрощена аерація, глибока аерація, «суха» фільтрація, використання каркасних фільтрів, напірна флотація, фільтрування в підземних умовах, аерація та двоступеневе фільтрування, електрокоагуляція.

  1. ^ Реагентні методи знезалізнення води.

Процеси, які відбуваються при реагентному знезалізненні води. Застосовувані реагенти. Технологічні схеми реагентного знезалізнення води: спрощена аерація, окислювання, фільтрування; напірна флотація з вапнуванням і фільтруванням; вапнування, відстоювання і фільтрування; фільтрування через модифіковане завантаження; озонування і фільтрування; комбіновані методи.

  1. ^ Видалення з води марганцю.

Методи деманганації води. Застосування перманганату калію; аерація з підлужуванням; коагуляція з підлужуванням; фільтрування аерованої води через контактний фільтр; озонування; використання хлору; іонний обмін; біохімічні методи.


Контрольні питання:

  1. З якою метою знезалізнюють питну воду?

  2. Які є способи знезалізнення води і в чому їх суть?

  3. Охарактеризуйте безреагентні методи знезалізнення води.

  4. Суть знезалізнення води методом спрощеної аерації.

  5. Суть знезалізнення води методом глибокої аерації.

  6. Суть знезалізнення води методом «сухої» фільтрації.

  7. Схема знезалізнення води з використанням каркасних фільтрів.

  8. Схема знезалізнення підземних вод у пласті.

  9. Схема знезалізнення води фільтрування в підземних умовах з попередньою подачею у пласт окислюваної води («Віредокс»).

  10. Суть знезалізнення води методом аерації і двоступеневого фільтрування.

  11. Суть знезалізнення води методом електрокоагуляції.

  12. Схарактеризуйте реагентні методи знезалізнення води.

  13. Які процеси відбуваються при реагентному знезалізненні води?

  14. Які реагенти застосовують при реагентному знезалізненні води?

  15. Суть знезалізнення води методом спрощеної аерації, окислювання та фільтрування.

  16. Суть знезалізнення води методом напірної флотації з вапнуванням і фільтруванням.

  17. Суть знезалізнення води методом вапнування, відстоювання і фільтрування.

  18. Суть знезалізнення води методом фільтрування крізь модифіковане завантаження.

  19. Суть знезалізнення води методом озонування і фільтрування.

  20. Суть знезалізнення води комбінованим методом.

  21. Як може бути здійснена деманганація води?


ТЕМА 2. Опріснення і знесолення води

  1. Характеристика методів знесолення і опріснення води.

Методи опріснення і знесолення води: сутність, галузь застосування.

  1. Знесолення води із зміною її агрегатного стану: дистиляція, геліоопріснення, виморожування, газгідратний метод.

Опріснення води дистиляцією. Характеристика дистиляційних методів. Принципові схеми одно- та багатокорпусного випарників. Дистиляційна установка з термокомпресором. Установки миттєвого випаровування. Геліоопріснення. Використання гідрофобних теплоносіїв. Опріснення води виморожуванням. Застосування природного холоду та штучно створених умов. Використання холодильних установок, виморожування у вакуумі, холодоагентів. Газгідратний метод опріснення води.

  1. ^ Методи запобігання утворенню накипу на поверхні нагрівання теплообмінної апаратури.

Методи запобігання утворення шумовиння на поверхні нагрівання теплообмінної апаратури опріснювальних установок: реагентні та безреагентні методи.

  1. ^ Знесолення води без зміни її агрегатного стану: екстракція, електродіаліз, зворотний осмос.

Опріснення води екстракцією. Фізикохімія екстракційних процесів водопідготовки. Методи екстракції. Технологія екстракційних процесів. Застосування електродіалізу для опріснення води. Галузі застосування процесу електродіалізу. Інообмінні мембрани та їх фізико-хімічні властивості. Схема елекродіалізного апарату. Схеми електродіалізних установок. Сутність процесу знесолення води зворотним осмосом. Характеристика зворотньоосмотичних мембран. Вплив технологічних параметрів на мембранні процеси. Технологічне оформлення знесолення води зворотним осмосом: схеми апаратів з використанням листових, трубчастих мембран та мембран у вигляді порожнистого волокна. Зворотньоосмотичні установки. Ультрафільтрування. Нанофільтрування.


Контрольні запитання:

  1. Сутність процесів опріснення і знесолення води.

  2. У чому різниця термінів «опріснення» і «знесолення»?

  3. Охарактеризуйте методи знесолення води без зміни її фазового стану.

  4. Охарактеризуйте методи знесолення води, що реалізуються зі зміною її фазового стану.

  5. Сутність опріснення води дистиляцією.

  6. Принципова схема однокорпусної дистиляційної установки.

  7. Принципова схема багатокорпусної дистиляційної установки.

  8. Дистиляційна установка з термокомпресором.

  9. Схема адіабатного випарника.

  10. Геліоопріснення.

  11. Методи запобігання утворенню накипу на поверхні нагрівання теплообмінної апаратури опріснювальних установок.

  12. Використання гідрофобних теплоносіїв легше за воду.

  13. Використання гідрофобних теплоносіїв важче за воду.

  14. Сутність опріснення води виморожуванням.

  15. Застосування природного холоду для опріснення води.

  16. Використання холодильних установок для опріснення води.

  17. Опріснення води виморожуванням у вакуумі.

  18. Опріснення води із застосуванням гідрофобних холодоагентів.

  19. Газгідратний метод опріснення води.

  20. У чому сутність екстракційного очищення води?

  21. З яких технологічних операцій складається технологія екстракційної водопідготовки?

  22. У чому полягає суть електродіалізу?

  23. Охарактеризуйте фізико-хімічні властивості іонообмінних мембран?

  24. Поясніть схему електродіалізного апарату.

  25. Сутність процесу знесолення води зворотним осмосом.

  26. Характеристика зворотньоосмотичних мембран.

  27. Поясніть схему апарату з використанням листових мембран з плоским фільтруючим елементом.

  28. Поясніть схему апарату з використанням листових мембран з рулонним фільтруючим елементом.

  29. Поясніть схему апаратів з використанням трубчастих мембран.

  30. Поясніть схему апарату з використанням мембран у вигляді порожнистого волокна.



^ ЗМ 1.3. ДЕГАЗАЦІЯ. ЕЛЕКТРОХІМІЧНА ОБРОБКА. СПЕЦІАЛЬНІ МЕТОДИ


ТЕМА 1. Дегазація води

  1. Основи процесів дегазації води.

Розчинність газів у воді. Коефіцієнт розчинності газів. Суть фізичних й хіміних методів видалення з води розчинених газів.

  1. Фізичні методи дегазації води.

Фізична дегазація води. Схема плівкового дегазатору. Апарати барботувального типу. Термічні дегазатори. Вакуумні дегазатори.

  1. Хімічні методи дегазації води.

Реагенти, застосовувані для хімічної дегазації води. Використання модифікованого завантаження. Застосування електролізерів.


Контрольні запитання:

  1. Як можна видалити із води розчинені гази?

  2. Залежно від яких параметрів і як змінюється розчинність газів у воді?

  3. У чому полягає суть фізичних і хімічних способів дегазації води?

  4. Які є фізичні способи дегазації води і в чому полягає їх суть?

  5. Поясніть схему та принцип роботи плівкового дегазатору.

  6. Поясніть схему та принцип роботи барботувального дегазатору.

  7. Поясніть схему та принцип роботи дегазатору пінного типу.

  8. Поясніть схему та принцип роботи термічного дегазатору.

  9. Поясніть схему та принцип роботи вакуумного дегазатору.

  10. Поясніть схему та принцип роботи вакуумного дегазатору з підігріванням.

  11. Які є хімічні способи дегазації води і в чому полягає їх суть?

  12. Які реагенти застосовують для видалення залишкового кисню?

  13. Які реагенти застосовують для видалення сірководню?


ТЕМА 2. Електрохімічна обробка води

  1. Основи електрохімічного очищення води. Електродні реакції, що протікають при електрохімічному очищенні води.

Механізм проходження струму через розчини електролітів. Електродні реакції, що протікають при електрохімічному очищенні води: реакції катодного відновлення; реакції анодного окислення; процеси, що протікають в об’ємі електроліту.

  1. ^ Класифікація методів електрохімічного очищення води.

Методи перетворення. Методи розділення. Комбіновані методи.

  1. Апаратурне оформлення деяких процесів електрохімічного очищення води.

Апаратурне оформлення електрохімічного очищення води. Електрокоагуляція. Електрохімічна деструкція. Електрофлотація. Електродіаліз. Електрофлотокоагуляція.


Контрольні запитання:

  1. Назвіть можливі галузі використання електрохімічних процесів і технологій очищення води.

  2. Які елементи включає система, в якій здійснюється електроліз?

  3. Принципова схема електролітичної ванни.

  4. Основні електрохімічні процеси, які здійснюються на катодах.

  5. Основні електрохімічні процеси, які здійснюються на анодах.

  6. Класифікація методів електрохімічного очищення води.

  7. Застосування електрокоагуляції для очищення води.

  8. Апаратурне оформлення процесів електрокоагуляції.

  9. .Поясність схему електрореактора з «газовим» шаром.

  10. Поясність схему стружечного електрокоагулятора.

  11. Поясність схему електрофлотатора з горизонтальними електродами.

  12. Поясність схему двокамерних електрофлотокоагуляційних установок.


ТЕМА 3. Радіаційне очищення води

  1. Основи методу радіаційного очищення води.

Іонізуючі випромінювання і їх дія на забруднену воду. Можливі напрями використання радіаційної обробки води. Особливості радіаційної технології очищення води. Економічні і технологічні характеристики процесу.

  1. ^ Апаратурне оформлення радіаційного очищення води.

Апаратурне оформлення методу. Гамма-установки для очищення стічних вод. Радіаційні установки з прискорювачами електронів для очищення стічних вод. Установки з радіаційними контурами ядерних реакторів для очищення стічних вод.


Контрольні запитання:

  1. Опишіть основні принципи і умови проведення процесів радіаційного очищення і знезараження води.

  2. Охарактеризуйте іонізуючі випромінювання.

  3. Як діють іонізуючі випромінювання на забруднену воду?

  4. Які бувають ефекти опромінення водних розчинів неорганічних та органічних речовин?

  5. Назвіть основні можливі напрями використання радіаційної обробки води?

  6. Поясніть принципову схему гамма-установки для очищення води.

  7. Поясніть принципову схему установки з прискорювачами електронів для очищення води.


ТЕМА 4. Очищення води від радіоактивних елементів

  1. Радіаційне забруднення води.

Радіоактивні речовини природного і штучного походження.

  1. Методи очищення води від радіоактивних елементів.

Застосування відстоювання для видалення радіоактивних речовин. Застосування фізико-хімічних методів (дистиляція, осадження, коагулювання, флотація, фільтрування, сорбція, іонний обмін). Застосування електролітичних методів (електроліз, електродіаліз). Застосування біологічних методів. Комбіновані методи.


Контрольні запитання:

  1. Джерела радіаційного забруднення води.

  2. Як очищають воду від радіоактивних забруднень?

  3. Застосування відстоювання для видалення радіоактивних речовин.

  4. Застосування фізико-хімічних методів для видалення радіоактивних речовин.

  5. Особливості застосування коагулювання для видалення радіоактивних речовин.

  6. Особливості застосування фільтрування для видалення радіоактивних речовин.

  7. Особливості застосування сорбентів для видалення радіоактивних речовин.

  8. Застосування електролітичних методів.



^ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль качества. – М.; 1984. – 7 с.

2. ДСаНПіН №136/1940-97. Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання. – К.: МОЗ, 1997. – 16 с.

3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1986. – 136 с.

4. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1986. – 72 с.

  1. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води. – К.: Вища школа, 2005. – 671 с.

  2. Кравченко В.С. Водопостачання та каналізація. – К.:Кондор, 2003. – 288 с.

  3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. – К.: Вища школа, 1986. – 352 с.

  4. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. – М.: Изд-во МГУ, 1996. – 680 с.

  5. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод / Запольський А.К., Мішкова-Клименко Н.А. та ін. – К.: Лібра, 2000. – 552 с.

10. Когановский А.М., Клименко Н.А. и др. Адсорбция органических веществ из воды. – Л.: Химия, 1990. – 256 с.

11. Обработка воды обратным осмосом и ультрафильтрацией / А.А.Ясминов, А.К.Орлов. – М.: Стройиздат, 1978. – 122 с.

12. Габович Р.Д., Николадзе Г.И. Фторирование и обесфторивание питьевой воды. – М.: Медицина, 1968. – 232 с.

13. Павлов Ю.В. Опреснение воды. – М.: Просвещение, 1972. – 159 с.

14. Золотова Е.Ф.. Асс Г.Ю. Очистка воды от железа, марганца, фтора и сероводорода. – М.: Стройиздат, 1975. – 176 с.

15. Яковлєв С.В., Краснобородько И.Г. Технология электрохимической очистки воды. – Л.: Стройиздат, 1987. – 312 с.

16. Громогласов А.А., Копылов А.С. Водоподготовка: процессы и аппараты. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 272 с.

17. Технология радиационной очистки сточных вод / Джагацпанян Р.В., Гольдин В.А. и др. – М.: Энергоиздат, 1981. – 43 с.

18. Радиационное обеззараживание сточных и природных вод / Шубин В.Н., Шаранин Ю.И. и др. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 64 с.

19. Долин П.И., Шубин В.Н. Радиационная очистка воды. – М.: Наука, 1973. – 152 с.

20. Горев Л.Н. та ін. Радіоактивність природних вод: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1993. – 174 с.

21. Коростелев Д.П. Обработка радиоактивных вод и газов на АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1988. – 152 с.

22. Кульский Л.А., Страхов Э.Б. и др. Очистка вод атомных электростанций. – К.: Наукова думка, 1979. – 209 с.

23. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды: В 2-х ч. / Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский А.М., Шевченко М.А. – К.: Наукова думка, 1980. – Ч. 1-2.
^

Навчальне видання




Методичні вказівки


до самостійної роботи з дисципліни

“Технологія очистки води від розчинених домішок”


(для студентів 5 курсу денної форми навчання,

спеціальності 7.092601 – «Водопостачання та водовідведення»)


Укладач: Сорокіна Катерина Борисівна


^

Редактор: М.З.Аляб’єв





План 2007, поз. 18М

Підп. до друку

Друк на ризографі

Тираж 60 прим.

Формат 60х84 /1/16

Ум.-др. арк. 0,9

Зам. № _____

Бумага офісна

Обл.-вид. арк. 1,2



61002, Харків, ХНАМГ, вул. Революції, 12

Сектор оперативної поліграфії при ІОЦ ХНАМГ

61002, Харків, вул. Революції, 12




Схожі:

Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи