[ Министерство образования и науки Астраханской области
ГАОУ АО ВПО «Астраханский инженерно-строительный институт»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины Водоснабжение. Очистка природных вод
По направлению подготовки Природообустройство и водопользование
По профилю подготовки Сооружения объектов природообустройства и водопользования
Кафедра Инженерных систем и экологии Квалификация (степень) выпускника бакалавр Астрахань — 2013 Разработчик:
Доцент кафедры ИСЭ, к.т.н. Г.Б. Абуова _ (занимаемая должность) (учная степень и учное звание) (инициалы, фамилия) 1.Цели и задачи дисциплины: целью преподавания дисциплины «Водоснабжение. Очистка природных вод» является ознакомление студентов с основными теоретическими и практическими вопросами проектирования, строительства и эксплуатации систем, сооружений и установок по водоснабжению населнных пунктов. Изучение дисциплины «Водоснабжение.
Очистка природных вод» основано на знании студентами направление «Природообустройство и водопользование» таких дисциплин, как гидравлика, математика, материаловедение и ТКМ, инженерная геодезия, инженерная графика, химия воды и микробиология Задачи дисциплины: «Водоснабжение. Очистка природных вод»: подготовка специалистов к проектно-конструкторской и производственно- технологической деятельности. Студент в процессе освоения содержания дисциплины должен получить: знания по законам об охране окружающей среды, градостроительству, энергосбережению, в которых регламентируются требования к прокладке инженерных коммуникаций и сооружений в пределах городской застройки, промплощадки, обеспечивающие сохранность и долговечность строительных конструкций.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б3. Дисциплина основывается на знаниях полученных при освоении дисциплин «Математика», «Физика», «Химия, «Химия воды и микробиология», «Гидравлика», «Материаловедение и ТКМ», «Инженерная графика».
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов.
Студент должен:
Знать: фундаментальные основы высшей математики; фундаментальные понятия и законы физики; основы гидравлики Уметь: применять знания полученные при изучении гидравлики; физики; теоретической механики; работать на персональном компьютере.
Владеть: навыками решения математических задач, графическими способами решения метрических задач; современными методами постановки и решения задач механики и гидравлики.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей е достижения (ОК - 1);
- умением критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК - 2);
- способностью предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ПК- 2);
- способностью использовать методы проектирования инженерных сооружений, их конструктивных элементов (ПК- 8);
- способностью осуществлять контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации регламентам качества (ПК - 9);
- способностью использовать методы эколого-экономической и технологической оценки эффективности при проектировании и реализации проектов природообустройства и водопользования (ПК - 10);
- способностью принять профессиональные решения при строительстве и эксплуатации объектов природообустройства и водопользования (ПК - 11);
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: Основные направления и перспективы развития систем водоснабжения и водоотведения, элементы этих систем, схемы, современное оборудование, методы проектирования систем.
Уметь: Правильно выбирать схемные решения для конкретных зданий различного назначения, использовать современные методики конструирования и расчета внутренних систем водоснабжения и водоотведения.
Владеть: Методиками проектирования и расчета систем водоснабжения и водоотведения, использовать современное оборудование и методы монтажа, применять типовые решения.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц.
Очная форма обучения Всего чаВид учебной работы Семестры сов Аудиторные занятия (всего) 64 В том числе:
Лекции 24 Практические занятия (ПЗ) 32 Лабораторные работы (ЛР) 8 Самостоятельная работа (всего) 80 В том числе:
Курсовой проект (работа) 40 Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы 40 Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) КП, экзамен Общая трудоемкость час 144 зач. ед. 4 Заочная форма обучения В том числе:
Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины Водоснабжение насе- Системы и схемы, основные элементы системы водоленных пунктов снабжения. Трассировка, устройство и оборудование подземных и поверхностных источников. Регулирующие и запасные емкости (водонапорные башни, резервуары чистой воды).
Реагентное хозяйство Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение доз реагентов, последовательность введения их в обрабатываемую воду. Реагентное хозяйство.
Смесители и смеси- Классификация, конструкция, расчет. Камеры хлопьетельные устройства. образования. Назначение, область применения, классификация, конструкции, расчет.
Отстойники для очист- Типы отстойников, область их применения, устройстки природной воды во, расчет. Удаление осадков из отстойников. Отстойники с малой глубиной осаждения.
Сооружения для освет- Осветлители со слоем взвешенного осадка, гидроциления воды клоны, флотаторы. Технологическая оценка, область Обеззараживание воды Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения. Определение доз реагента, времени Кондиционирование Дезодорация воды. Методы борьбы с привкусами и заводы пахами, их классификация, область применения.
классификация методов, технологические схемы и сооружения. Классификация методов и технических схем Конструктивные решеОбоснование схемы размещения водоочистного комния при проектироваплекса и решения его компоновки. Основные принцинии водопроводных 5.2. Разделы дисциплин и виды занятий Очная форма обучения п/п Водоснабжение населенных пунктов Реагентное хозяйство Смесители и смесительные устройства.
Отстойники для очистки природной воды Сооружения для осветления воды Обеззараживание воды Кондиционирование воды Конструктивные решения при проектировании водопроводных очистных сооружений Заочная форма обучения п/п Водоснабжение населенных пунктов Реагентное хозяйство Смесители и смесительные устройства.
Отстойники для очистки природной воды Сооружения для осветления воды Обеззараживание воды Кондиционирование воды Конструктивные решения при проектировании водопроводных очистных сооружений 5.2.1. Лекции Очная форма обучения цип лины Системы и схемы, основные элементы системы водоснабжения. Трассировка, устройство и оборудование 6 водопроводной сети. Основные сведения по расчету водопроводных сетей.
Водозаборные сооружения из подземных и поверхностных источников. Регулирующие и запасные емкости Водонапорные устройства и насосные станции.
Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение доз реагентов, последова- 6 тельность введения их в обрабатываемую воду. Реагентное хозяйство.
Классификация, конструкция, расчет смесителей. Камеры хлопьеобразования. Назначение, область применения, классификация, конструкции, расчет.
Типы отстойников, область их применения, устройство, расчет. Удаление осадков из отстойников. Отстойники с малой глубиной осаждения.
Осветлители со слоем взвешенного осадка, гидроциклоны, флотаторы. Технологическая оценка, область применения и методика расчета.
Скорые открытые и напорные фильтры, их устройство и расчет. Конструктивные элементы скорых фильтров, фильтрующие материалы, промывка фильтров.
Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения.
Дезодорация воды. Методы борьбы с привкусами и запахами, их классификация, область применения.
Технологии фторирования и обесфторивания воды, классификация методов, технологические схемы и сооружения.
Классификация методов и технических схем обезжелезивания природных вод, расчет и проектирование установок Обоснование схемы размещения водоочистного комплекса и решения его компоновки Заочная форма обучения цип лины Системы и схемы, основные элементы системы водоснабжения. Трассировка, устройство и оборудование водопроводной сети. Основные сведения по расчету Водозаборные сооружения из подземных и поверхностных источников. Регулирующие и запасные емкости Водонапорные устройства и насосные станции.
Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение доз реагентов, последова- 7 0, тельность введения их в обрабатываемую воду. Реагентное хозяйство.
Классификация, конструкция, расчет смесителей. Камеры хлопьеобразования. Назначение, область применения, классификация, конструкции, расчет.
Типы отстойников, область их применения, устройство, расчет. Удаление осадков из отстойников. Отстойники с малой глубиной осаждения.
Осветлители со слоем взвешенного осадка, гидроциклоны, флотаторы. Технологическая оценка, область применения и методика расчета.
Скорые открытые и напорные фильтры, их устройство и расчет. Конструктивные элементы скорых фильтров, фильтрующие материалы, промывка фильтров.
Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения.
Дезодорация воды. Методы борьбы с привкусами и запахами, их классификация, область применения.
Технологии фторирования и обесфторивания воды, Классификация методов и технических схем обезжелезивания природных вод, расчет и проектирование установок Обоснование схемы размещения водоочистного комплекса и решения его компоновки 5.2.2. Лабораторный практикум Очная форма обучения цип лины Арматура и оборудование водопроводной сети.
Пробное коагулирование воды.
Определение характеристик загрузочного материала скорых фильтров.
Определение необходимой высоты фильтрующей загрузки и основных характеристик для расчета фильтровальных сооружений Заочная форма обучения цип лины Арматура и оборудование водопроводной сети.
Пробное коагулирование воды.
Определение характеристик загрузочного материала Определение необходимой высоты фильтрующей загрузки и основных характеристик для расчета фильтровальных сооружений 5.2.3. Практические занятия (семинары) Очная форма обучения цип лины Системы и схемы, основные элементы системы водоснабжения. Трассировка, устройство и оборудование 6 водопроводной сети. Основные сведения по расчету водопроводных сетей.
Водозаборные сооружения из подземных и поверхностных источников. Регулирующие и запасные емкости Водонапорные устройства и насосные станции.
Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение доз реагентов, последова- 6 тельность введения их в обрабатываемую воду. Реагентное хозяйство.
Классификация, конструкция, расчет смесителей. Камеры хлопьеобразования. Назначение, область применения, классификация, конструкции, расчет.
Типы отстойников, область их применения, устройство, расчет. Удаление осадков из отстойников. Отстойники с малой глубиной осаждения.
Осветлители со слоем взвешенного осадка, гидроциклоны, флотаторы. Технологическая оценка, область применения и методика расчета.
Скорые открытые и напорные фильтры, их устройство и расчет. Конструктивные элементы скорых фильтров, фильтрующие материалы, промывка фильтров.
Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения.
Дезодорация воды. Методы борьбы с привкусами и запахами, их классификация, область применения.
Технологии фторирования и обесфторивания воды, классификация методов, технологические схемы и сооружения.
Классификация методов и технических схем обезжелезивания природных вод, расчет и проектирование установок Обоснование схемы размещения водоочистного комплекса и решения его компоновки Заочная форма обучения цип лины Системы и схемы, основные элементы системы водоснабжения. Трассировка, устройство и оборудование 7 0, водопроводной сети. Основные сведения по расчету водопроводных сетей.
Водозаборные сооружения из подземных и поверхностных источников. Регулирующие и запасные емкости Водонапорные устройства и насосные станции.
Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение доз реагентов, последова- 7 тельность введения их в обрабатываемую воду. Реагентное хозяйство.
Классификация, конструкция, расчет смесителей. Камеры хлопьеобразования. Назначение, область применения, классификация, конструкции, расчет.
Типы отстойников, область их применения, устройство, расчет. Удаление осадков из отстойников. Отстойники с малой глубиной осаждения.
Осветлители со слоем взвешенного осадка, гидроциклоны, флотаторы. Технологическая оценка, область применения и методика расчета.
Скорые открытые и напорные фильтры, их устройство и расчет. Конструктивные элементы скорых фильтров, фильтрующие материалы, промывка фильтров.
Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения.
Дезодорация воды. Методы борьбы с привкусами и запахами, их классификация, область применения.
Технологии фторирования и обесфторивания воды, классификация методов, технологические схемы и сооружения.
Классификация методов и технических схем обезжелезивания природных вод, расчет и проектирование установок Обоснование схемы размещения водоочистного комплекса и решения его компоновки 5.3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № наименование обес- № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспеп/п печиваемых (после- чиваемых (последующих) дисциплин по природообустройству и водопользованию мониторинг систем и сооружений природообустройства и водопользования 5.4. Соотношение разделов учебной дисциплины и формируемых в них компетенций темы, разде- коликоли- лы дисцип- чество 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Текущий контроль осуществляется: при выполнении курсового работы, поэтапной проверки выполнения соответствие разделов курсового проекта календарному графику.
Тематика курсовой работы «Проектирование водопроводных очистных сооружений».
Работа выполняется согласно заданиям методических указаний.
Контрольные тесты для текущей оценки освоения программы дисциплины охватывают все ее разделы.
Итоговая аттестация - междисциплинарный экзамен, в который включены теоретические вопросы по водоснабжению и очистке природных вод.
1. Виды, характеристика природных источников водоснабжения и требования предъявляемые к ним.
2. Влияние деятельности человека на состояние природных источников. Зоны санитарной охраны.
3.Основные категории потребителей. Нормы водопотребления. Требования к качеству воды для различных видов потребителей.
4. Режим водопотребления различных видов потребителей.
5. Определение расчетных расходов воды населенного пункта и промышленных предприятий.
6. Общая схема системы водоснабжения, основные элементы, их роль, функциональная взаимосвязь.
7. Режим работы системы водоснабжения. Совмещение графиков водоподачи и водопотребления.
8. Особенности режима работы системы водоснабжения при возникновении пожара.
9. Понятие о требуемом свободном напоре, его определение.
10. Определение напора насосов и высоты водонапорной башни при различных режимах водопотребления.
11. Типы водоводов и водопроводных сетей. Требования, предъявляемые к ним. Принципы трассировки.
12. Водонапорные башни. Назначение, устройство, определение емкости бака.
13. Резервуары чистой воды. Назначение, устройство, определение емкости.
14. Условная расчетная схема отбора воды из сети. Расчетные участки, путевые, узловые и расчетные расходы.
15. Характеристика состава природных вод. Влияние различных веществ содержащихся в воде на ее качество. Требования, предъявляемые к качеству воды.
16. Классификация вод по объектам их использования.
17. Основные технологические процессы и методы обработки воды.
18. Технологические схемы улучшения качества воды, их классификация.
19. Физико-химические основы коагулирования примесей воды. Электрохимическое коагулирование.
20. Контактная коагуляция примесей воды. Основные закономерности процесса.
21. Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. Определение расчетных доз реагентов.
22. Реагентное хозяйство: хранение реагентов, сооружения, аппаратура и оборудование для приготовления и дозирования суспензий и растворов реагентов.
23. Конструкции смесителей гидравлического типа и их расчет.
24. Конструкции смесителей механического типа, их расчет.
25. Классификация смесителей, выбор типа смесителей.
26. Назначение, область применения и классификация камер хлопьобразования, выбор типа.
27. Камеры хлопьеобразования механического типа, их устройство, расчет.
28. Камеры хлопьеобразования гидравлического типа, их устройство, расчет.
29. Конструкция сетчатого, барабанного и акустического фильтров, область их применения и расчет.
30. Теоретические основы процесса осаждения взвешенных веществ. Типы отстойников и область их применения.
31. Горизонтальные отстойники. Их устройство и расчет. Удаление осадка из отстойников.
32. Отстойники с малой глубиной осаждения. Их устройство. Область применения и расчет.
33. Радиальные отстойники, их устройство. Область применения и расчет.
34. Типы осветлителей со слоем взвешенного осадка. Их технологическая оценка. Область применения, методика расчета.
35. Гидроциклоны и флотаторы, их конструкция, область применения и расчет.
36. Скорые открытые и напорные фильтры. Их устройство и расчет, фильтрующие материалы.
37. Промывка фильтров, способы подачи промывной воды.
38. Контактные осветлители. Принцип работы. Их устройство, расчет и область применения.
39. Медленные фильтры, особенности устройства и работы. Их расчет, область применения.
40. Намывные фильтры, принцип их работы, расчет, область применения.
41. Методы обеззараживания воды, их классификация, область применения.
42. Определение доз обеззараживающих реагентов и времени контакта. Места и способы введения хлора в обрабатываемую воду.
43. Организация хлорного хозяйства.
44. Схема обеззараживания воды жидким хлором, хлорной известью, гипохлоритом натрия и кальция.
45. Обеззараживание воды озоном, технологическая схема.
46. Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, сущность процесса, схемы и конструкции аппаратов и область применения.
47. Обеззараживание воды ионами серебра, ультразвуком, электротоком высокой частоты, сущность процесса.
48. Методы борьбы с привкусами, запахами, их классификация, область применения.
49. Аэрационный метод дезодорации воды. Сущность процесса, конструкции устройств и аппаратов.
50. Аэрационный метод дезодорации воды. Сущность процесса, конструкции устройств и аппаратов.
51. Окислительный метод дезодорации воды, сущность, область применения.
52. Технология фторирования воды. Классификация методов, выбор реагента, определение его дозы и места введения в обрабатываемую воду.
53. Технология обесфторивания воды, классификация методов, схемы и сооружения обесфторивания воды.
54. Классификация методов и технологических схем обезжелезивания природных вод, расчет установок обезжелезивания.
55. воды Классификация методов и технологических схем деманганации воды, проектирование установок.
56. Классификация методов умягчения воды, область применения.
57. Термическое и криогенное умягчение воды, сущность процесса. Технологические схемы и сооружения.
58. Реагентные методы умягчения, сущность процесса, технологические схемы и сооружения.
59. Магнитная обработка воды, сущность процесса, сооружения.
60. Умягчение воды катионированием, сущность процесса. Применяемые катиониты, технологические схемы натрий-катионирования.
61. Катионитовые фильтры, их устройство, работы, вспомогательные устройства.
62. Технологические схемы водород – натрий – катионитового умягчение воды, сущность процесса, область применения.
63. Умягчение воды натрий-хлорированием и известково-катионитовым методом, сущность процесса, область применения.
64. Основные принципы решения высотной схемы водоочистного комплекса. Организация зоны санитарной охраны.
65. Принципы компоновки водоочистных сооружений по подготовке воды для хозяйственно-питьевых нужд. Подсобные и вспомогательные сооружения и помещения.
66. Оборот промывных вод, технологическая схема и сооружения по обработке промывных 67. Методы и сооружения по обработке и утилизации осадков промывных вод.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Основная литература:
1. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1995..
2. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1988.
3. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений: уч. Пос. для вузов/под ред. Ю.П.
Соснина – М.: Высшая школа, 2008. – 414 с.
4. Журба М.Г. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. В 3 томах.
Т.2.Очистка и кондиционирование природных вод: Вологда-Москва: ВОГТУ, 2001-324с., ил.
Дополнительная литература:
5 СанПиН 2.1.4.559.96 «Вода питьевая …» ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного питьевого водоснабжения».
6. Горбачев Е.А. Проектировнаие очистных сооружений водопровода из поверхностных источников. Издательство АСВ, 2004г., 240с.
7. Шевелев Ф.А. Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб.
М. Басет 2007 г.
8. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1995 с., ил.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Программы AUTOCAD, KOMPAS Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Компьютерный класс для проведения практических занятий с использованием ЭВМ.
2.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
3. Поточная лекционная аудитория, оснащенная современными техническими средствами обучения.
Дополнение к РП _ _
«