Water treatment and disposal

Abdrakhmanov Nurzhan Tokhtarkanovich

The instructor profile

Description: The discipline will teach students modern technological methods of water treatment and water purification in thermal power centers, calculation and selection of basic equipment for water treatment facilities of thermal power plants, depending on its quality and the object of water consumption.

Amount of credits: 6

Пререквизиты:

  • Engineering Thermodynamics

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 30
Practical works 30
Laboratory works
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 90
Form of final control Exam
Final assessment method exam

Component: Component by selection

Cycle: Base disciplines

Goal
  • Технический прогресс в значительной мере способствовал развитию такой специфической отрасли химической технологии. Большинство технологических процессов обработки вод различных типов, в том числе и сточных, не являются новыми, известны сравнительно давно, но постоянно совершенствуются.
Objective
  • Задачей изучения дисциплины является: освоение водных балансов на ТЭЦ и котельных различного типа; физико-химических свойств и составных вод; физико-химических свойств коллоидных растворов, на которых базируется различные способы очистки сырой воды, конденсата и сточных вод; физико-химических свойств ионного обмена, термохимического умягчения, мембранных способов; конструктивных и технологических характеристик водоприготовительной аппаратуры; способов обработки воды для подпитки тепловых сетей и охлаждающей воды теплообменных аппаратов. Водоотведение от производства.
Learning outcome: knowledge and understanding
  • Студенты способны анализировать эксплуатационные данные и характеристики основного и вспомогательного оборудования для выбора схемы водоподготовительной установки и системы химико-технологического мониторинга качества теплоносителя
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • Владеют основными методами анализа технологических показателей водоподготовительной установки; основными методами поддержания и корректировки водно-химического режима.
Learning outcome: formation of judgments
  • Владеть: - методами подготовки воды на ТЭС; - способностью к организации рабочих мест, их технического оснащения, размещению технологического оборудования в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности и производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда; - способностью использовать знания фундаментальных разделов естественнонаучного и профессионального циклов дисциплин для понимания физической сущности процессов, протекающих в объектах основного и вспомогательного оборудования тепловых электростанций.
Learning outcome: communicative abilities
  • Уметь организовать рабочие места, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности и производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • Навыки практического применеия полученных знании, использование методов анализа систем электроснабжения, применеия современных вычислительных средств проектирования.
Teaching methods

1. В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

Period Type of task Total
1  rating Практическая работа №1 - Качество природных вод. Применение воды в теплоэнергетике . Определение биологических показателей качества воды . 0-100
Практическая работа №2 - Определение жесткости воды. Основные методы определения жесткости воды.
Практическая работа №3 - Определение щелочности воды. Основные методы определения щелочности воды.
Практическая работа №4 - Коагуляция воды. Основные методы определения коагуляции воды.
Практическая работа №5 - Фильтрование воды. Основные методы определения фильтрование воды.
СРС №1 Правила отбора, транспортировки и хранения проб. Методы определения показателей качества воды
СРС №2 Карбонаты, гидрокарбонаты, карбонатная жесткость и щелочность
Устный опрос
Рубежный контроль №1
2  rating Практическая работа №6 - Процессы умягчения воды по методу осаждения и расход реагентов. Методы известкование. 0-100
Практическая работа №7 - Процессы умягчения, работа катионитного фильтра и расход реагентов. Пример решения задачи
Практическая работа №8 - Обессоливание воды. Методы и схемы включения испарительных и паропреобразовательных установок.
Практическая работа №9 - Методы обработки воды и конденсата на промышленных предприятиях. Технологические схемы очистки воды и конденсата в ФСД
Практическая работа №10 - Методы обработки сточных вод. Применение окислителей для борьбы с биологическим обрастанием теплообменников и обеззараживания воды.
СРС №3 - Определение содержания сульфатов и хлоридов в воде
СРС №4 - Определение содержания металлов
Устный опрос
Рубежный контроль №2
Total control Exam 0-100
The evaluating policy of learning outcomes by work type
Type of task 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent Good Satisfactory Unsatisfactory
Interview on control issues demonstrates system theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech and the ability to quickly respond to clarifying questions demonstrates solid theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech, but at the same time makes insignificant mistakes that he corrects independently or with minor correction by the teacher demonstrates shallow theoretical knowledge, shows poorly formed skills of analyzing phenomena and processes, insufficient ability to draw reasoned conclusions and give examples, shows insufficient fluency in monologue speech, terminology, logic and consistency of presentation, makes mistakes that can be corrected only when corrected by a teacher. demonstrates system theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech and the ability to quickly respond to clarifying questions
Work in practical (seminar) classes completed the practical work in full compliance with the necessary sequence of actions; in response, correctly and accurately performs all records, tables, drawings, drawings, graphs, calculations; correctly performs error analysis. When answering questions, he correctly understands the essence of the question, gives an accurate definition and interpretation of the basic concepts; accompanies the answer with new examples, is able to apply knowledge in a new situation; can establish a connection between the studied and previously studied material, as well as with the material learned in the study of other disciplines. I fulfilled the requirements for the "5" rating, but 2-3 shortcomings were made. The student's answer to the questions satisfies the basic requirements for the answer to 5, but is given without applying knowledge in a new situation, without using connections with previously studied material and material learned in the study of other disciplines; one mistake or no more than two shortcomings are made, the student can correct them independently or with a little help from a teacher. I did not complete the work completely, but not less than 50% of the volume of practical work, which allows me to get the correct results and conclusions; mistakes were made during the work. When answering questions, the student correctly understands the essence of the question, but in the answer there are separate problems in the assimilation of the course questions that do not prevent further assimilation of the program material; no more than one gross error and two shortcomings were made. completed the practical work in full compliance with the necessary sequence of actions; in response, correctly and accurately performs all records, tables, drawings, drawings, graphs, calculations; correctly performs error analysis. When answering questions, he correctly understands the essence of the question, gives an accurate definition and interpretation of the basic concepts; accompanies the answer with new examples, is able to apply knowledge in a new situation; can establish a connection between the studied and previously studied material, as well as with the material learned in the study of other disciplines.
Tasks in the test form for border control 100-90% correct answers 89-70% correct answers 69-50% дұрыс жауаптар 100-90% correct answers
Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

  • 40% of the examination result;
  • 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

FG = 0,6 MT1+MT2 +0,4E
2

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Alphabetical grade Numerical value Points (%) Traditional grade
A 4.0 95-100 Excellent
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Good
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Satisfactory
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Unsatisfactory
F 0 0-24
Topics of lectures
  • Вода и ее роль в развитии современно промышленности
  • Использование воды на ТЭС
  • Использование воды в теплоэнергетике
  • Предварительная обработка воды
  • Термическое обессоливание воды
  • Безреагентные методы обработки воды Обработка воды методом ионного обмена
  • Обессоливание и опреснение воды
  • Стабилизационная обработка воды
  • Состав и свойства производственных сточных вод
  • Системы и схемы водоотведения сточных вод промышленных предприятий
  • Классификация методов очистки промышленных сточных вод
  • Классификация методов очистки промышленных сточных вод
  • Процеживание; отстаивания; очистка в центробежном поле сил (гидроциклоны, центрифуги, сепараторы)
  • Классификация физико-химических методов очистки промышленных сточных вод
  • Экстракция, сорбция, нейтрализация ПСВ
Key reading
  • А.С. Копылов, В.М. Лавыгин, В.Ф. Очков «Водоподготовка в энергетике». – М.: Издательство МЭИ, 2016, - 309c.
  • Л.Р. Гайнуллина, Н.Д. Чичирова «Водоподготовка на тепловых электрических станциях: учебное пособие». – Казань, Изд-во КГЭУ, 2018, -117с.
  • Н.Д. Чичирова, С.М. Власов «Баромембранные технологии в энергетики».– Казань, Изд-во КГЭУ, 2011, - 271с.
Further reading
  • Гурвич С.М., Шапкин И.Ф. Справочник по обработке воды для промышленных котельных низкого давления. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1950. 80 с.
  • Воронов В.Н., Петрова Т.И. Под ред. Пильщикова А.П. Водно-химические режимы ТЭС и АЭС. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. – 240 с.