Detail předmětu

Chemie a technologie vody

FAST-BC03Ak. rok: 2013/2014

Chemické a fyzikální vlastnosti přírodních vod a městských odpadních vod.
Významné chemické a biochemické procesy probíhající ve vodním prostředí, zákonitosti růstu mikroorganizmů a jejich základní životní podmínky, rozdělení mikroorganizmů podle způsobu získání energie a zdroje uhlíku.
Technologické metody úpravy pitné vody, koagulace, filtrace, desinfekce, odstranění agresivního oxidu uhličitého, odstranění železa a manganu, adsorpce, odstranění vápníku a hořčíku z vod, použití měničů iontů při úpravě vody.
Mechanické a biologické způsoby čištění městských odpadních vod, aerobní metody, aktivace, biofilmové reaktory, přírodní způsoby čištění odpadních vod, odstranění nutrientů z vod použitím biologických a chemických metod.
Produkce čistírenského kalu, jeho úprava a stabilizace, zejména anaerobním procesem a další jeho zpracování.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie (CHE)

Výsledky učení předmětu

Výsledky výuky předmětu BC03 lze rozdělit na několik částí. První je znalost základů hydrochemie a základních zákonitostí růstu mikroorganismů. Na to navazuje část technologická. Studenti se v teoretické i praktické rovině seznámí s chemickou podstatou vodárenských technologií. Dále budou ovládat chemické a biochemické principy procesů čištění komunálních odpadních vod a zpracování kalů, vznikajících na komunálních čistírnách odpadních vod.

Prerekvizity

Anorganické názvosloví, základní organické názvosloví, základní chemické zákony, teorie kyselin a zásad, sestavování chemických rovnic, stechiometrické výpočty, koncentrace a její vyjadřování, logaritmy, základy diferenciálního a integrálního počtu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Základními výukovými metodami v tomto předmětu jsou přednášky a laboratorní cvičení. V laboratorních cvičeních je obvykle část cvičení zaměřena na výpočty, část na praktickou výuku analytických a technologických metod.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou zápočtu je docházka do laboratorních cvičení ve smyslu studijního a zkušebního řádu, protokoly ze všech absolvovaných cvičení, úspěšně absolvovaný písemný test a rozbor neznámého vzorku vody.
Zkouška je ústní a skládá se tří otázek: hydrochemie, vodárenské procesy, technologie odpadních vod a kalů.

Osnovy výuky

1. Fyzikální vlastnosti vody, chemické rovnováhy ve vodách, charakteristika složení vod
2. Makro- a mikrosložky v přírodních vodách, plyny, související legislativa
3. pH, neutralizační kapacita, uhlík ve vodách, vápenato-uhličitanová rovnováha, odkyselování vod
4. Železo, odželezování vod, mangan, odmanganování vod
5. Čiření
6. Filtrace, adsorpce
7. Hygienické zabezpečení vody
8. Ionexy, tvrdost vody, změkčování vody
9. Životní podmínky mikroorganizmů, biochemické procesy ve vodách
10. Odpadní vody, schéma městské ČOV, kvalita vyčištěné vody
11. Aktivace, usazování
12. Aerace, biofilmové reaktory, přirozené způsoby čištění odpadních vod. Anaerobní procesy, zpracování kalu
13. Odstraňování nutrientů z odpadních vod

Učební cíle

základy hydrochemie, chemická resp. biochemická podstata vodárenských techonologií, procesy čištění komunálních odpadních vod a zpracování kalů

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Malý,J.,Malá, J.: Chemie a technologie vody. NOEL 2000 s.r.o.: Brno, 1996. (CS)
Binnie C., Kimber M., Smethurst G.: Basic Water Treatment. Springer, 2002. (EN)
Henze M., Harremoes P., Cour Jansen J.C., Arvin E.: Wastewater Treatment. Springer, 2002. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor V , 3. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor V , 3. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor V , 3. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-ST bakalářský

    obor V , 3. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

Osnova

Fyzikální vlastnosti vody, chemické rovnováhy ve vodách, pH, charakteristika složení vod
Plyny, uhlík ve vodách, vápenato-uhličitanová rovnováha
Odkyselování vod, železo, mangan a jejich odstraňování z vod
Čiření
Filtrace, adsorpce
Hygienické zabezpečení vody
Tvrdost vody a její odstraňování, ionexy
Životní podmínky mikroorganizmů, základy mikrobiologických procesů
Odpadní vody, schéma městské čistírny odpadních vod
Aktivace, aerace
Odstraňování dusíku a fosforu z odpadních vod
Biofilmové reaktory, přirozené způsoby čištění odpadních vod
Anaerobní procesy, zpracování kalu

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

Osnova

Úvod, bezpečnost práce v chemické laboratoři, výpočty
Silné kyseliny a zásady, neutralizace
Slabé kyseliny a zásady, mechanické odkyselování vod
Odkyselování vápencem a dolomitem, uhličitanová rovnováha
Odželezování vody
Odmanganování vody
Stanovení koncentrace organických látek ve vodách
Koagulace železitou solí
Koagulace hlinitou solí
Změkčování vody chemickými způsoby
Změkčování vody ionexy
Oxygenační kapacita, zápočtový test
Chemický rozbor neznámého vzorku vody, zápočet