中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 海水淡化技术与工程 | 课程代码 | 084103101343 |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 24/1.5 |
课程性质 | 选修 | 实践学时 | 4 |
责任教师 | 彭昌盛 | 课外学时 | 20 |
一、 课程介绍
1.课程描述
通过本课程的学习,使学生系统地了解并掌握海水淡化技术与工程的基本知识,MED和MSF等热法海水淡化技术的基础理论,ED和RO等膜法海水淡化技术的基础理论,新能源海水淡化技术,海水淡化的前处理和后处理技术,培养学生分析和解决海水淡化问题的基本能力,结合课程实验和课程设计等教学环节,为学生毕业后从事海水淡化工程设计、技术管理等工作奠定必要的基础。
2.设计思路
本课程围绕热法和膜法这两大海水淡化技术这一主线,重点介绍多效蒸馏(MED)和多级闪蒸(MSF)2种主要热法海水淡化技术,以及反渗透(RO)和电渗析(ED)2种膜法海水淡化技术;同时也介绍太阳能等新能源海水淡化技术;与对海水淡化过程中的前处理和后处理技术和设备也进行了系统的讲解。在海水淡化技术原理讲解的基础上,注重实际工程案例的展示和分析,并提供大量的实际工程项目视频资料,使同学较为全面掌握当前最新的海水淡化技术和实际工程项目,提供理论联系实际的能力。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程:高等数学、概率统计、大学物理、无机及分析化学、物理化学、水力学。
二、课程目标
本课程的主要目标是培养学生利用数学、物理、化学等自然科学和工程基础对海水淡化技术及工程等相关问题进行识别、分析和处理的能力。
通过本课程的学习学生应掌握以下几个方面的知识和技能:(1)全面了解海水淡化技术的原理及分类;(2)熟悉MED和MSF等热法海水淡化技术的基础理论及设备;(3)掌握ED和RO等膜法海水淡化技术的基础理论;(4)了解太阳能、核能等新能源海水淡化技术;(5)认识海水淡化的前处理和后处理技术;(6)对实际的海水淡化工程有教全面的认识。
三、学习要求
本课程为环境工程专业本科所选修的专业课程,属于专业特色课程,是在大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废弃物处理工程等课程的基础上,具有海洋特色的环境工程专业课。学习本课程前,学生应具备流体力学(或水力学)、大学物理、大学化学、物理化学等基础学识。
四、教学内容
内容顺序 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1 Introduction
| Introduction of Seawater desalination | 2 | 1.1 What is Seawater desalination? 1.2 Why we need Seawater desalination? 1.3 How make a seawater desalinated? 1.4 Where the seawater desalination applied? |
2MED | Multiple-Effect Distillation for Seawater desalination | 2 | 2.1 What is Multiple-Effect Distillation 2.2 Elements of two-effect submerged evaporator 2.3 Balance of Mass and Energy 2.4 MED Process Description |
3 MSF
| Multi-Stage Flash Desalination | 4 | 3.1 What is Multi-Stage Flash Desalination 3.2 Once-through MSF desalinator 3.3 Once-through & Brine circulation system |
4 Solardesalination
| Seawater desalination by renewable energy | 2 | 4.1 History of Solardesalination 4.2 Different Designs of Solar Desalination 4.3 Multiple-effect diffusion solar still 4.4 Solar heating model 4.5 Solar power model |
5Membrane | Introduction of membrane technology | 4 | 5.1 Basic Knowledge on Membrane 5.2 Membrane separation processes 5.3 Different membrane 5.4 Electrodialysis 5.5 Ion-exchange resin 5.6 Ion Exchange Membrane 5.7 Electrodialysis----a sample 5.8 Electrodeionization (EDI) |
6 Reverse Osmosis | Seawater desalination by RO | 4 | 6.1 History of Reverse Osmosis 6.2 Membrane materials and configurations 6.3 Process Design 6.4 Basic Terms and Definitions 6.5 Basic Flow Patterns 6.6 Pretreatment of Reverse Osmosis |
7 Membrane Distillation for Solar Desalination | Seawater desalination by Membrane Distillation | 2 | 7.1 Membrane distillation (MD) 7.2 Mass and Heat Transfer in MD 7.3 Different Types of MD 7.4 MD Systems |
8Renewable Energy Desalination Units | Seawater desalination using Renewable Energy | 4 | 8.1 Solar/ MED 8.2 Solar Thermal Multi-Effect Humidification System 8.3 Solar Membrane Distillation System 8.4 Photovoltaic/RO Systems 8.5 Wind/RO Desalination 8.6 Overall Considerations and Conclusions |
五、参考教材与主要参考书
1、推荐教材
[1] Andrea Cipollina, Giorgio Micale, Lucio Rizzuti. Seawater Desalination. New York:Springer,2009
2、参考教材或资料
[1] American Water Works Association, Desalination of Seawater. Denver, 2011
[2] Thomas M.M., Burton J., Robert G.M., Intakes and Outfalls for Seawater Reverse-Osmosis Desalination Facilities. New York:Springer,2015
六、成绩评定
(一)考核方式 B:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
(二)成绩综合评分体系:
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课堂讨论及平常表现 | 20 |
2.开卷考试 | 80 |
总计 | 100 |
七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章: