Рабочая программа по курсу "Очистка городских сточных вод"

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Рабочая программа по курсу
“Очистка городских сточных вод”

Цели и задачи курса

1.1. Цель дисциплины “Очистка сточных вод” - научить будущих специалистов рациональному использованию и охране водных ресурсов: самостоятельному проектированию всего комплекса очистных сооружений на базе современных достижений отечественной и зарубежной науки и техники в этой области.

Программой курса предусмотрено последовательное изложение материала по составу и свойствам сточных вод, процессам самоочищения водоемов и допустимым нормам спуска сточных вод в водоемы, методам очистки сточных вод и обработки осадка, изучению конструкций и методов расчета решеток, песколовок, первичных отстойников, сооружений биологической очистки, доочистки сточных вод, обеззараживания.

Дисциплина состоит из 5 разделов, изучение которых является последовательным и базируется на знаниях гидравлики, геодезии, инженерной геологии, строительных материалов, и ряда других дисциплин. Одновременно должны изучаться дисциплины по “насосам и насосным станциям”, “химии и микробиологии сточных вод”, “гидрогеологии и гидротехническим сооружениям”, “санитарно-техническому оборудованию зданий”, “технологии и организации строительства”.

1.2. Методическая направленность дисциплины заключается в освоении на лекциях основных методов проектирования сооружений очистки сточных вод. На практических занятиях закрепляется теоретический материал, приобретаются навыки решения конкретных задач инженерной практики в области проектирования сооружений по очистке сточных вод, обработке осадков и обеззараживания сточных вод. В процессе лабораторных работ более углублено изучаются и проверяются практически теоретические разделы, связанные с изучением состава и свойств сточных вод и осадка, определением технологических параметров сооружений: коэффициентов объемного использования отстойной зоны, эффекта очистки сточных вод и определения удельного сопротивления осадков, оценки производительности сооружений по обезвоживанию осадков.

1.3. Курсовое проектирование позволяет закрепить приобретенные теоретические знания и углубить их за счет применения новейших достижений в области технологии и конструирования очистки сточных вод. Студенты приобретают навыки пользования нормативной, справочной и технической литературой. Изучение дисциплины ведется с учетом экономической подготовки будущих инженеров, для чего в теоретическом курсе предусмотрено рассмотрение технико-экономических решений излагаемых вопросов.

Раздел 3. Очистка городских сточных вод

2. Объем раздела в часах

	Аудиторные занятия			Внеаудиторная	Форма се-
Се-	лекции,	практические	лаборато-	самостоятель-	местровой
местр	час	занятия	рные занятия	ная работа	отчетности
VII	36	18	36	40	экзамен
VIII	16	32	-	16	экзамен
Всего:	52	50	36	56	8+8=16 час

3. Тематическое содержание дисциплины

Семестр изучения VII

Тема № 1

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
3	2	4	3	12

1. Состав и свойства сточных вод

Состав лекционного материала темы:

Состав сточных вод. Нерастворимые, коллоидные и растворимые вещества в сточных водах. Оседающие и неоседающие вещества в сточных водах. Осадок сточных вод и его количественная и качественная характеристики. Процессы нитрификации и денитрификации, их значение при очистке сточных вод. Растворение и потребление кислорода в воде водоемов. Биохимическая потребность в кислороде (БПК), химическая потребность в кислороде (ХПК) и окисляемость сточных вод. Аэробные и анаэробные процессы. Бактериальное и биологическое загрязнение сточных вод. Активная реакция, относительная стабильность сточных вод. Определение концентрации загрязнения сточных вод.

Наименование лабораторной работы: “Анализ изменения концентрации загрязняющих веществ в сточной воде, поступающей на городские очистные сооружения, в зависимости от благоустройства населенного пункта”

Наименование практических занятий: Расчет концентрации БПК и взвешенных веществ, поступающей на очистные сооружения смеси городских и производственных сточных вод.

Тема № 2

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
3	2	4	4	13

Состав лекционного материала темы:

2. Водоемы, их охрана от загрязнения сточными водами

Охрана водоемов от загрязнений. Процессы самоочищения водоемов. Условия спуска сточных вод в системы водоотведения городов и в водоемы. Влияние выпадающего осадка и ядовитых веществ на состояние водоемов. Бактериальное самоочищение водоемов. Определение необходимой степени очистки сточных вод и водоемов питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Ограничение загрязнений сточных вод с учетом предельно допустимых концентраций (ПДК). Использование городских сточных вод в сельском хозяйстве и в промышленности. Определение исходной концентрации городских сточных вод по БПК_полн и взвешенным веществам.

Содержание материала темы для самостоятельного изучения:

Охрана водоемов от загрязнений. Использование городских сточных вод в сельском хозяйстве и в промышленности.

Наименование лабораторной работы: Изучение изменения объема осадка в зависимости от его влажности.

Наименование практических занятий: Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам, БПК, растворенному кислороду.

Тема № 3

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
3	2	4	4	13

Состав лекционного материала темы:

3. Методы очистки сточных вод и обработки осадка

Методы механической, биологической и физико-химической очистки сточных вод. Основные направления в развитии методов очистки сточных вод. Схемы очистных станций и методы их оптимизации. Технико-экономическая оценка методов очистки и обработки осадка сточных вод.

Содержание материала темы для самостоятельного изучения:

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Наименование лабораторной работы: Изучение свойств осадка.

Наименование практических занятий: Примеры выбора технологической схемы очистных сооружений и конструкций отдельных типов сооружений.

Тема № 4

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
12	6	8	6	32

Состав лекционного материала темы:

4. Механическая очистка сточных вод

Сооружения для механической очистки. Решетки. Комбинированные решетки-дробилки, их расчет и конструкции. Песколовки горизонтальные, вертикальные, тангенциальные, аэрируемые. Методы расчета и конструкции. Отстойники горизонтальные, вертикальные, радиальные, тонкослойные. Методы расчета и конструкции, преимущества и недостатки. Технико-экономические показатели работы сооружений.

Содержание материала темы для самостоятельного изучения:

Конструкция и расчет тонкослойных модулей.

Наименование лабораторной работы: Определение коэффициента объемного использования отстойника при подаче воды из-под щита.

Определение коэффициента объемного использования отстойника при подаче воды через перфорированную перегородку.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет решеток.

Примеры на расчет песколовок и песковых площадок.

Примеры на расчет отстойников.

Тема № 5

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
2	1	-	1	4

Состав лекционного материала темы:

5. Предварительная аэрация и биокоагуляция сточных вод

Предаэраторы, методы их расчета и конструкции. Биокоагуляторы, работающие на активном иле и иле после биофильтров. Осветлители естественной аэрации, методы их расчета и конструкции. Технико-экономические показатели работы сооружений.

Содержание материала темы для самостоятельного изучения:

Познакомиться с конструкцией биокоагуляторов по авторским свидетельствам и патентам.

Наименование практических занятий: Примеры расчета отстойников с учетом применения биокоагуляции.

Тема № 6

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
6	2	12	6	26

Состав лекционного материала темы:

6. Обработка, обезвреживание и использование осадка

Сооружения для обработки осадка. Процессы сбраживания сточных вод. Мезофильное и термофильное сбраживание, аэробная стабилизация и условия их применения. Септики, их расчет и конструкции. Двухъярусные отстойники, их расчет и конструкции. Типы метантенков. Расчет метантенков и вспомогательных устройств. Конструкции метантенков. Аэробные стабилизаторы, их расчет и конструкции. Иловые площадки с естественным и искусственным фильтрующими слоями. Типы иловых площадок. Механизация удаления ила. Иловые пруды и условия их применения. Перекачка илов и осадка сточных вод. Механическое обезвоживание осадка сточных вод на вукуум-фильтрах, центрифугах, ленточных и рамных прессах. Обработка фугата и фильтрата. Термическая сушка осадка. Сушка осадка в кипящем слое и на установках со встречными струями. Использование осадка сточных вод для с/х целей. Утилизация отходов очистной станции. Технико-экономические показатели обработки, ликвидации и утилизации осадка.

Содержание материала темы для самостоятельного изучения:

Познакомиться с конструкциями метантенков и аэробных стабилизаторов по авторским свидетельствам и патентам.

Наименование лабораторной работы: Определение удельного сопротивления осадка фильтрации на барабанном вакуум-фильтре и фильтр-прессе.

Определение производительности установок (барабанного вакуум-фильтра и фильтр-пресса).

Наименование практических занятий: Примеры расчета метантенков и иловых площадок.

Тема № 7

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
2	2	2	2	6

Состав лекционного материала темы:

7. Биологическая очистка сточных вод в естественных условиях

Поля орошения и фильтрации, биологические пруды. Классификация полей орошения и фильтрации, земледельческих полей. Методы расчета и устройство. Нормы нагрузки. Распределение сточных вод. Отвод очищенных сточных вод. Биологические пруды, методы их расчета и устройство. Технико-экономическое обоснование применения полей орошения, полей фильтрации и биопрудов.

Наименование лабораторной работы: Отчет работ.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет полей орошения и полей фильтрации.

Тема № 8

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
3	2	2	2	9

Состав лекционного материала темы:

8. Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях

Биофильтры

Классификация биологических фильтров. Биофильтры обычного типа. Высоконагружаемые биофильтры. Биофильтры с пластмассовой загрузкой и блочные биофильтры, их расчет и конструкции. Вентиляция биофильтров. Принципы работы высоконагружаемых биофильтров. Рециркуляция. Расчет биофильтров разных конструкций. Конструкции биофильтров обычных, высоконагружаемых, пластмассовых, блочных. Распределение сточных вод по биофильтрам. Технико-экономические показатели биофильтров.

Наименование лабораторной работы: Отчет работ.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет биофильтров.

Семестр изучения VIII

Аэротенки

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоятел. раб.	на тему, час
6	12	-	6	24

Состав лекционного материала темы:

Физико-химическая, химическая и микробиологическая характеристики активного ала. Сущность биохимических процессов в аэротенках. Классификация аэротенков по гидродинамическому режиму (смесители, вытеснители, с рассредоточенным выпуском воды), по нагрузке на активный ил (классические, высоконагружаемые, полного окисления). Технологические схемы работы аэротенков (одно- и многоступенчатые, аэротенки с регенерацией активного ила). Системы аэрации и типы аэраторов (пневматические, механические, cтруйные, эрлифтные и т.д. ) Использование технического кислорода. Конструкции коридорных аэротенков и совмещенных сооружений (аэротенки-отстойники, аэроакселаторы, аэротенки-осветлители и т.д.). Основные направления в интенсификации работы аэротенков (аэротенки с повышенной дозой ила, окситенки, башенные и противоточные аэротенки), аэротенки управляемого профиля. Методы расчета аэротенков. Опыт работы аэротенков в отечественной и зарубежной практике. Технико-экономические показатели работы различных типов и схем аэротенков.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет аэротенков.

Тема № 9

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
2	4	-	2	8

Состав лекционного материала темы:

9. Вторичные отстойники и илоуплотнители

Вторичные отстойники после биофильтров и аэротенков: горизонтальные, радиальные, вертикальные. Тонкослойные отстойники. Особенности конструкции, расчет. Илоуплотнители активного ила (вертикальные и радиальные). Технико-экономические показатели работы различных типов вторичных отстойников и илоуплотнителей.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет вторичных отстойников и илоуплотнителей.

Тема № 10

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
2	4	-	2	8

Состав лекционного материала темы:

10. Методы и сооружения для глубокой очистки биологически очищенных сточных вод

Методы удаления взвешенных веществ. Фильтры, их конструкции и расчет. Микрофильтрация. Методы и схемы очистных сооружений для глубокой очистки от азота и фосфора. Методы химической и физической глубокой очистки воды. Выбор метода глубокой очистки в зависимости от состава загрязнений сточных вод.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет дезинфекции сточных вод.

Тема № 11

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
1	2	-	1	4

Состав лекционного материала темы:

11. Обеззараживание сточных вод

Методы обеззараживания сточных вод. Обеззараживание жидким хлором и хлорной известью. Обеззараживание сточных вод озонированием. Контактные резервуары. Сооружения для насыщения очищенной воды кислородом. Выбор метода выпуска сточных вод в соответствии с санитарными требованиями. Выпуск очищенных сточных вод в проточные водоемы. Конструкции выпусков. Условия выпуска сточных вод в море и водохранилище.

Наименование практических занятий: Примеры на расчет дезинфекции сточных вод.

Тема № 12

Объем темы:

лекции,	практические	лабораторные	Внеаудиторная	общий объем
час	занятия, час	занятия, час	самостоят. раб.	на тему, час
5	10	-	5	20

Состав лекционного материала темы:

12. Общие схемы станций для очистки сточных вод

Санитарные и технологические требования. Выбор места расположения очистных станций. Генплан очистных станций. Высотные схемы расположения очистных сооружений. Распределение сточных вод по отдельным сооружениям очистных станций. Измерительные устройства. Технико-экономические обоснования выбора схем очистных сооружений. Принципы оптимизации станций. Типовые очистные станции. Автоматизация и диспетчеризация работы очистных сооружений.

Наименование практических занятий: Примеры компоновки генплана очистных сооружений, коммуникации площадки очистных сооружений.

Построением профилей движения “воды”, “осадка” и “ила”.

4. Контроль усвоения материала

Контроль усвоения материала студентами производится путем опроса их на практических занятиях, отчетов выполненных лабораторных работ, путем проведения контрольных работ по теоретическому курсу.

5. Применение технических средств обучения

Демонстрация фотографий, плакатов с изображением схем и конструкций сооружений, технико-экономической оценкой вариантов выбора того или иного сооружения для очистки сточных вод.

6. Методическое обеспечение дисциплины.

6.1. Учебная литература, основная, дополнительная (учебная, учебные пособия, методические указания, задачники и т.д.).

№ п/п	Ф. И. О. автора, название книги, место издания, издательство, годы издания, количество страниц	Кол-во экз. в библиотеке, кафедре
1.	С.В. Яковлев, Я.А.Карелин, Ю.М.Ласков, В.И. Калицун. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник. - М: Стройиздат, 1996. - 592c.	нет
2.	Калицун В. И. Водоотводящие системы и сооружения: Учебник. - М: Стройиздат, 1987 - 336c.	100 экз.
3.	Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие - М.: Стройиздат, 1987 .	1987 - 100 экз. 1986 - 70 экз.
4.	С.В. Яковлев, Ю.М.Ласков Канализация. М.: Стройиздат, 1987	27
7.	Калицун В.И. Гидравлический расчет водоотводящих сетей. Справочное пособие. - М.: Cтройиздат, 1988.	9
8.	Калицун В.И., Ласков Ю.М. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод. Учебное пособие. - М.: Стройиздат, 1995 - 266 с.	1
9.	Калицун В. И., Ласков Ю.М. Лабораторный практикум по канализации: Учебное пособие. - М.: Стройиздат 1978, - 175c.	65
10.	Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализационных сооружений. Учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1981, - 232c.	70
11.	Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Биологические фильтры 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1982. - 121c.	1
12.	Туровский И.С. Обработка осадка сточных вод. М.: Стройиздат, 1982, - 221c.	5
13.	Гюнтер Л.И., Гольдфарб Л.Л. - Метантенки - М.: Стройиздат, 1991 - 128c. (Охрана окружающей среды)	3
14.	Яковлев С. В., Карелин Я.А, Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. Учеб. пособие. - М.: Стройиздат, 1985, - 200 с.	50 (1985) 50 (1979)
15.	Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика (Под. ред. В.Н.Самохина) - 2-е изд. перераб. и доп. - М. Cтройиздат, 1981, - 638c.	10
16.	Яковлев С.В., Карюхина Т.А. Биологические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1980, - 200c.	2
№ п/п	Ф. И. О. автора, название книги, место издания, издательство, годы издания, количество страниц	Кол-во экз. в библиотеке, кафедре
17.	Лапицкая М.П. Очистка сточных вод. (Примеры расчетов). - Вышэйная школа, Минск -1983.	130
18.	Журавлев В. Д. Метод. указ.№ 119 по канализационным очистным сооружениям (расчет сооружений мех. и биологич. очистки сточных вод: песколовок, отстойников и аэротенков), Воронеж, 1980.	60
19.	Гвоздев Н.В., Журавлев В.Д. Расчет сооружений биологической очистки сточных вод, доочистка и обеззараживания очищенных сточных вод. Метод. указ. № 427. Воронеж, 1989 -30c.	80
20.	Журавлева И.В. Совершенствование конструкций и интенсификация работы сооружений стабилизации осадков сточных вод./ Автореф. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук - Воронеж, 1997, - 17c.	10

7. Курсовое проектирование:

Cеместр	Краткое содержание курсового	Количество	Объем пояснительной
	проекта	чертежей	записки
VIII	Определение необходимой степени очистки сточных вод и выбор схемы очистки. В проект входит расчет всех сооружений по механической и биологической очистке сточных вод, а так же по обработке осадка. На основании расчетных данных вычерчивается генплан очистных сооружений с вертикальной привязкой сооружений по очистке сточных вод и обработки осадков.	2-2.5 листа 24 формата	40-50 страниц рукописного текста

Blog

Рабочая программа по курсу "Очистка городских сточных вод"

Содержание