Detail předmětu

Vybrané výpočty z technologie vody

FCH-MCO_VVTAk. rok: 2011/2012

V rámci kurzu jsou probrány vybrané procesy a výpočty z technologie vody orientované na obecnou a typickou problematiku oboru technologie vody, ať jde o úpravu vody nebo čištění odpadních vod. Obsah je doplněn o základní otázky spojené se samočistícími procesy v povrchových vodách a o pravděpodobnostní hodnocení jakosti vody.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Výsledky učení předmětu

Ucelené informace o základních metodách numerického zpracování
vlastních experimentálních dat získaných při studiu a sledování
chemických a technologických procesů při úpravě vody a čištění odpadních
vod.
Praktické použití získaných poznatků při zpracování experimentálních
dat z vybraných tématických okruhů v prostředí MS-Excel.

Prerekvizity

Znalosti z kurzů Hydrochemie, Technologie úpravy vody, Praktikum z technologie vody I; schopnost pracovat v prostředí MS Excel

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet

Osnovy výuky

1. Biochemická spotřeba kyslíku
Průběh BSK bez lagové fáze
- podle rovnice pro kinetiku reakce I. řádu
- podle rovnice pro kinetiku reakce II. řádu
Průběh BSK s lagovou fází
- podle rovnice pro kinetiku reakce I. řádu
- podle rovnice pro kinetiku reakce II. řádu
2. Samočištění
Rovnovážná koncentrace kyslíku ve vodě
Přestup kyslíku ze vzduchu do vody
Biochemický rozklad organických látek
Kyslíkové poměry v toku (Streeter-Phelpsova rovnice)
- výpočet kritické doby a kritického deficitu
- určení konstant obou dějů
- výpočet maximálně přípustného znečištění řeky
3. Pravděpodobnostní hodnocení jakosti vody
Změny jakosti vody v čase
Základní statistické charakteristiky
Frekvenční a distribuční funkce
Interpretace výsledků
4. Neideální tok
Rozložení doby zdržení tekutiny v systému
- I, hustota rozložení vnitřního stáří
- E, hustota rozložení stáří tekutiny na výstupu
- křivka F
- křivky C
- střední hodnota a rozptyl rozložení
Disperzní model pro neideální podmínky toku
- určení typu disperzního modelu
- disperze v trubkovém a náplňovém reaktoru
- disperze v kaskádě míchaných nádob
Hodnocení disperze dle Burdycha
5. Filtrace
Tok čistých kapalin vrstvou zrnitého materiálu
- mezerovitost náplně
- sféricita částic náplně
- rozdělení velikosti částic (křivka zrnitosti)
- stabilní filtrační vrstva
- fluidní vrstva
Tok málo koncentrovaných suspenzí vrstvou zrnitého materiálu
- typy filtrů
- filtrační cyklus
- tlakové ztráty (diagram dle Michaua)
- matematický popis filtračního procesu
- výpočet délky filtračního cyklu
- výpočet plochy filtrů
Zachycování suspendovaných látek na filtrační přepážce
- rovnice pro rychlost filtrace
- vliv tlakového spádu na specifický odpor
- stanovení konstant filtrační rovnice
6. Adsorpce z roztoků
Příčiny a typy adsorpce
Kinetika adsorpce
Adsorpční rovnováha
Charakterizace adsorbentů
- zrnitost
- pórovitost
- specifický povrch
Adsorbenty používané v technologii vody
Dynamická adsorpce
7. Samovolný rozpad ozónu ve vodě
- stanovení koncentrace ozónu
- využití automatizovaného sběru dat
- určení řádu reakce
- určení hodnot rychlostních konstant

Selected processes and computations in water treatment technology

Učební cíle

Doplnit a získat nové teoretické informace a praktické dovednosti potřebné k numerickému zpracování dat získaných vlastní experimentální činností.

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

Zápočet
Podmínka udělení:
- absolvování všech lekcí kursu
- úspěšné absolvování zápočtového testu

Základní literatura

Ferdinand Tuček, Jan Chudoba a Zdeněk Koníček: Základní procesy a výpočty v technologii vody. SNTL Praha 1988 (CS)
Zdeněk Šťastný: Matematické a statistické výpočty v Microsoft® Excelu. Computer Press Brno 1999, ISBN 80-7226-141-X (CS)

Doporučená literatura

Billo, E. J.: MS Excel for Chemists. John Wiley & Sons, Inc., New York 1997 (CS)
Einax, J. W., Zwanziger, H. W., Geiss, S.: Chemometrics in Environmental Analysis. VCH Publ. Inc., New York 1995 (CS)
Green, J. R. a Margerison, D.: Statistical treatment of experimental data. Elsevier Sci. Publ. Comp. Amsterodam 1978 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHTOZP magisterský navazující

    obor NPCO_CHTOZP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program NKCP_CHTOZP magisterský navazující

    obor NKCO_CHTOZP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor