Программа рассмотрена и одобрена на заседании научно-методического Совета химико-технологического факультета Московской государственной текстильной академии им. А. Н. Косыгина Протокол N8 от марта 1995 г
| Вид материала | Программа |
- Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры гуманитарных дисциплин (протокол, 181.08kb.
- Программа производственно-ознакомительной практики для специальности: 1 26 01 03 «Государственное, 153.12kb.
- Курс: IV семестр: 7 Всего по плану: лекции: 16ч, 94.9kb.
- Курс: IV часть1 Семестр: 8 Всего по плану: лекции: 16ч, 82.45kb.
- Приказ от № на основании решения Научно-методического совета пгту от 29 апреля 2011, 196.24kb.
- Курсовая работа по стратегическому менеджменту, 59.17kb.
- Программа одобрена на заседании кафедры математических и естественно-научных дисциплин, 299.17kb.
- Методические указания по подготовке, написанию и защите выпускной квалификационной, 700.64kb.
- Фахрутдинова Альбина Гаптулгалимовна Рассмотрена на заседании методического объединения,, 335.43kb.
- Драчук Марией Александровной программа рассмотрена на заседании кафедры (ученого совета, 256.92kb.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Курса «Теоретические основы защиты окружающей среды»
для подготовки студентов специальности 3320
«Инженерная защита окружающей среды на предприятиях
текстильной промышленности и производства химических волокон»
Москва - 1999 г.
Составитель:
профессор кафедры АФКХ, д.х.н. В.А. Волков
Программа рассмотрена и одобрена на заседании научно-методического Совета химико-технологического факультета Московской государственной текстильной академии им. А.Н.Косыгина
Протокол N8 от марта 1995 г.
1. Цели и задачи дисциплины в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.
В результате теоретического и практического изучения дисциплины студент должен:
иметь представление:
- о фундаментальных основах охраны окружающей среды и последних научных достижениях в этой области;
знать и уметь использовать:
-основные типы загрязнений атмосферы, литосферы и гидросферы на предприятиях текстильной промышленности и производства химических волокон;
-методы очистки воздуха от загрязнений;
-теоретические основы адсорбционных методов очистки воздуха и сточных вод;
- теоретические основы объемного поглощения – растворения и экстракции для очистки воздуха и сточных вод;
- теоретические основы конденсационных методов очистки воздуха и сточных вод;
- теоретические основы поверхностного разделения (мембранные технологии, обратный осмос, выпенивание) при очистке сточных вод;
- теоретические основы поверхностного разделения (мембранные технологии, обратный осмос, выпенивание) при очистке сточных вод;
- теоретические основы очистки сточных вод от дисперсных загрязнений ( осаждение, фильтрация, центрифугирование).
иметь опыт:
-проведения исследований методов очистки сточных вод;
- использования методов и способов очистки сточных вод;
- определения степени очистки сточной воды методом адсорбции на твердом адсорбенте, в том числе уметь оценить адсорбционные свойства различных адсорбентов;
- определения степени очистки сточной воды методом электрокоагуляции, в том числе уметь оценить электрокоагуляционные свойства различных электродов;
- определения степени очистки сточной воды методом химического и электрохимического окисления;
Общие сведения о дисциплине
Объем дисциплины
| | оБЩЕЕ | В ТОМ ЧИСЛЕ | | ВИД | ||
| СЕМЕСТР | КОЛ-ВО ЧАС. | АУДИТОРН. | ЛЕКЦИЙ | ЛАБОР. | САМОСТ. | КОНТРОЛЯ |
| 6 | 75 | 54 | 36 | 18 | 21 | ЭКЗАМЕН |
ВВЕДЕНИЕ (2 час)
Роль и место предмета «Теоретические основы защиты окружающей среды» в общем цикле дисциплин. Цель и задачи дисциплины.
Основные виды и особенности загрязнений воздушного и водного бассейнов на предприятиях текстильной промышленности и производства химических волокон.
Основные схемы очистки газов и сточных вод текстильных предприятий и заводов по производству химических волокон.
Теоретические основы защиты воздушного бассейна.
Очистка воздуха от вредных газов. Адсорбция (2 час.).
Определение понятия «адсорбция». Твердые адсорбенты. Классификация адсорбентов.
Адсорбция и капиллярная конденсация в очистке воздуха от газообразных загрязнений.
Адсорбция из газовых смесей. Избирательность адсорбции. Химические реакции в адсорбционных слоях. Очистка газов методом конденсации. Примеры схем.
теоретические основы защиты воздушного бассейна
от дисперсных загрязнений (2час.)
Типы дисперсных загрязнений воздуха. Туман, пыль, аэрозоль, смог.
Теоретические основы образования дисперсий в газовой среде.
Теория конденсационного образования аэродисперсий. Роль пересыщения при образовании новой фазы. Термодинамические закономерности образования дисперсий конденсационным методом.
Диспергационное образование загрязнений воздушной среды.Теоретические основы диспергационного образования аэродисперсий. Разрушение аэродисперсий. Методы механического разрушения аэродисперсий.
Коагуляционное разрушение аэродисперсий. Введение центров конденсации при разрушении облаков, загрязненных вредными веществами.
Использование увлажнения и введения смачивателей для разрушения аэрозолей. Удаление пыли из воздуха. Электрокоагуляция аэрозолей.
теоретические основы Очистки воды (4 час.)
Растворы. Образование и свойства растворов. Термодинамика образования растворов. Способы выражения состава растворов. Определение характеристик растворов.
Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация и электрическая проводимость растворов. Теория растворов электролитов.
Образование нерастворимых в воде соединений как метод очистки воды. Кинетика образования нерастворимых соединений. Пересыщение растворов как необходимая стадия формирования новой фазы. Термодинамика образования новой фазы в растворах.
Реакции химического окисления при очистке воды от растворенных загрязнений. Кинетические закономерности окислительной деструкции растворенных веществ.
Электрохимическое окисление загрязняющих веществ. Образование и строение двойного электрического слоя.
Ионный обмен при чистке воды. Ионообменная адсорбция. Ионообменные смолы и волокна. Очистка воды от радиоактивных веществ методом ионного обмена.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ЛИТОСФЕРЫ (2 час.)
Теоретические основы предотвращения фильтрации воды из каналов и засоления почвы. Регулирование структуры почвы. Предотвращение пылевого уноса почвы (пылевые бури).
Теоретические основы очистки сточных вод.
Характеристики сточных вод (2 час)
Основные характеристики сточных вод. Химическое потребление кислорода. Биохимическое потребление кислорода. Биологическая разлагаемость. Предельно допустимые концентрации. Цветность. Состав и показатели качества сточных вод текстильного производства. Надсмольные воды производства химических волокон.
ВЗАИМОСВЯЗЬ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ И КОЛЛОИДНО-
ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПАВ И ТВВ (2 час)
Исследование коллоидно-химических свойств для нормирования содержания ПАВ в воде. Влияние коллоидно-химических свойств на токсичность и предельно-допустимые концентрации. ПДК основных ПАВ, применяемых в текстильной промышленности. Влияние природы ПАВ на их биологическую разлагаемость.
СПОСОБЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА (2 час)
Использование смачивания при разделении эмульсий. Фильтрование, отстаивание. Общие закономерности скорости осаждения дисперсной фазы. Центрифугирование.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА (2 час)
Роль микроорганизмов в биологической очистке сточных вод. Индукционный период. Активный ил - биоценоз микроорганизмов. Связь константы скорости ферментативной реакции расщепления ПАВ с их гидрофильно-липофильным балансом. Седиментация активного ила.
КОАГУЛЯЦИОННЫЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ (2 час)
Химическая коагуляция загрязнений. Выделение тонкодисперсных и коллоиднодисперсных загрязнений, красителей и ПАВ. Адсорбция красителей и ПАВ на хлопьях гидроксидов железа и алюминия. Гетерокоагуляция дисперсных загрязнений в присутствии частиц гидроксидов железа и алюминия. Периодический способ очистки сточных вод методом химической коагуляции. Скорость формирования осадка из загрязнений и частиц гидроксидов. Седиментация осадка. Влияние различных факторов на степень удаления красителей при химической коагуляции. Влияние различных факторов на степень удаления ПАВ при коагуляции гидроксидов.
ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИЯ (2)
Общность и отличие процессов электрокоагуляции и химической коагуляции. Электрокоагуляторы с пластинчатыми и насыпными электродами. Влияние условий процесса на генерацию гидроксидов. Электрохимическое окисление, его достоинства и недостатки. Электрофлотокоагуляция. Принципиальная схема коагуляционного и электрокоагуляционного способов очистки сточных вод.
ФЛОКУЛЯЦИЯ (2 час)
Интенсификация процесса осаждения дисперсий. Нейтрализация поверхностного заряда частиц и образование мостичных связей. Флокулянты. Флокулирующая способность. Условия, характеризующие хорошие флокулирующие свойства. Образование интерполимерных комплексов и нерастворимых полимеров. Механизм собирательного действия флокулянтов при повышении степени очистки сточных вод от ТВВ и красителей.
АДСОРБЦИЯ загрязнений (твв и красителей) НА УГЛЕРОДНЫХ И ОКСИДНЫХ СОРБЕНТАХ (4 час)
Влияние природы адсорбентов на степень удаления красителей и ТВВ из сточных вод. Основы теории адсорбции из растворов и смесей ПАВ и красителей. Избирательная и совместная адсорбция загрязнений в сточных водах. Равновесный (периодический) и динамический (непрерывный) процессы очистки сточных вод от красителей и ТВВ при адсорбции на углеродных и оксидных сорбентах. Адсорбционная емкость и регенерация адсорбентов. Возможности использования осадка станции химводоподготовки текстильного предприятия для очистки сточных вод от красителей и ТВВ. Принципиальные схемы адсорбционной очистки сточных вод.Динамическая адсорбция.
ПЕННАЯ СЕПАРАЦИЯ И ФЛОТАЦИЯ (2 час)
Основные факторы, влияющие на эффективность пенной сепарации. Адсорбция ПАВ на границе воздух-раствор. Динамика адсорбции. Теоретические основы пенного выделения ПАВ, ТВВ и красителей из сточных вод. Концентрационная область пенного выделения ПАВ из сточных вод методом пенной сепарации. Выбор собирателя. Влияние pH и температуры растворов на степень очистки при пенной сепарации. Влияние интенсивности барботажа воздуха на степень удаления ПАВ и ТВВ. Получение и переработка флотоконденсата при пенном выделении ПАВ и красителей из сточных вод.
МЕМБРАННЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ(2)
Ультрафильтрационный способ доочистки сточной воды после удаления основных загрязнений. Обратный осмос в процессах доочистки сточных вод. Множественные эмульсии в процессах выделения ценных веществ из сточных вод биохимического производства. Доокисление остаточных загрязнений озоном. Основные схемы доочистки сточных вод.
СГУЩЕНИЕ ОСАДКОВ(2)
Укрупнение частиц осадков. Флокуляция и фильтрация под давлением. Центрифугирование. Некоторые схемы возможной утилизации осадков.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Электроокисление загрязнений (красителя).
2. Исследование образования нерастворимого в воде соединения.
3.Исследование кинетики разрушения красителя при химический реакции с пероксидом водорода.
4.Ионообменная адсорбция.
5.Определение характеристик фильтров..
6.Удаление красителя из раствора методом равновесной адсорбции на оксидном и (или) углеродном сорбенте периодическим способом.
7.Исследование кинетики адсорбции красителя из раствора на оксидном (углеводородном) сорбенте
8.Удаление красителя из раствора методом динамической адсорбции при пропускании через колонку с адсорбентом.
9. Химическая коагуляционная очистка растворов от красителя (а), ПАВ(б) и их смесей (в).
10. Электрокоагуляционная очистка растворов от красителя (а), ПАВ(б) и их смесей (в).
11.Очистка раствора от ПАВ, красителей и смесей ПАВ и красителя методом пенной сепарации.
12.Седиментационный анализ осадков.
13.Определение растворимости труднорастворимого осадка.
Итого: 15 лабораторных занятий, в том числе 12 лабораторных работ
ЛИТЕРАТУРА
1.В.А.Волков. Методические указания по коллоидной химии в технологических процессах производства текстильных материалов. Теоретические основы очистки сточных вод текстильных предприятий от красителей и ТВВ). -М.: МГТА , 1993г.43С.
2.В.А.Волков. Лабораторный практикум по курсу «Теоретические основы защиты окружающей среды на предприятиях текстильной промышленности и производства химических волокон», М,. МГТУ, 2000-2002 г. (Распечатка с ПЭВМ).