海洋化工系——海水淡化技术
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《海水淡化技术》课程标准
课程名称:海水淡化技术(5302011228)
课程性质:职业能力必修课
学 分:5
计划学时:80
适用专业:应用化工技术(海洋化工方向)
一、课程性质
1。课程定位
海水淡化技术是应用化工技术(海洋化工方向)专业的一门职业能力必修课。本课程针对沿海发达地区日益严峻的水资源紧缺问题,以当前世界先进的海水淡化主流技术为主要教学内容,根据海水淡化工程中的实际工作过程和具体岗位要求,优化设计学习情境和教学项目,形成包括海水水质分析、海水预处理技术、热法/膜法等海水淡化技术以及浓缩海水综合利用在内的全流程全周期的完整任务链。学生通过本课程的学习,将系统掌握海水淡化工程相关岗位的技术知识和技能,并通过初步的实习锻炼内化为海水淡化技术岗位的基本职业能力。
2、本课程与前后课程的联系、要求
本课程在学习化工设计及CAD、化工仪表及自动化、海洋分析化学等相关知识后开设。
二、课程目标
1.总体目标
通过对海水淡化工程全流程任务链的逐一学习和实践,使学生掌握当前世界主流海水淡化技术的基础理论和工艺流程,掌握各相关工艺单元的分析控制、工艺设备的运行维护等技能,同时具备不断获取新技术新进展相关信息,保持持续更新学习的素质要求。通过课程学习,培养初步掌握海水淡化生产岗位技能的高素质人才,为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。
2。具体目标
(1)知识目标:
①能够掌握海水淡化预处理工艺及淡化工艺优选与设计;
②能够掌握海水淡化节能降耗及循环经济工艺优化;
③能够掌握各种设施的结构、性能及技术指标、标准;
④能够掌握各种设施在实际工程中使用及维护的技能及技术指标、工艺参数;
⑤具备海水淡化岗位安全操作知识。
(2)能力目标: ①工艺流程图及设备图的识读能力与初步制图能力;
②海水淡化主要设备的操作及工艺参数调整优化能力;
③蒸馏系统及反渗透系统的设备维护、调试及故障排查能力;
④海水淡化自控系统的运行和调控能力;
⑤海水、淡水水质分析并据此进行处理工艺优化的能力;
⑥产品水水质化验、能耗、药耗的计算与运行报告的编制能力。
(3)素质目标:
①收集和处理专业信息的能力;
②能够独立学习,对工作效果进行自我评估;
③能够分析、计划、实施和监控任务过程;
④学习新技术、新知识的能力;
⑤组织和执行任务的能力;
⑥职业的适应能力。
三、课程项目设计
1.学习情景设计
序号 学习情境 情境描述 项目设计 学时分配
1 海水和淡水 通过当前世界水资源危机引出海水淡化的可行性,以海水和淡水的感官区别延伸至海水水质分析及水质标准要求,要求学生掌握重要的海水水质指标及其检验技能 项目1:
海水和淡水水质分析与对比
项目2:
海水淡化可行性分析 4
4
2 海水淡化预处理技术 以海水淡化主单元的重点污染物为学习情境设计依据,介绍各项预处理工艺过程,并结合模拟水源的预处理技术实训,要求学生掌握主要预处理工艺,及相应处理单元的运行控制技能。 项目3:
海水除浊预处理技术
项目4:
海水阻垢和脱气预处理技术
项目5:
海水除铁、锰预处理技术
项目6:
海水灭菌、脱Cl2预处理技术 4
4
4
4
3 热法海水淡化技术 通过仿真操作平台模拟真实生产过程,要求学生掌握热法工艺原理及流程图的解读;通过小试规模的多级闪蒸和低温多效海水淡化实践,结合实际工程参观实习,要求学生掌握项目7:
多级闪蒸海水淡化技术
项目8:
低温多效海水淡化技术 10
10 热法海水淡化的工艺运行和相关设备的操作和维护技术。
4 膜法海水淡化技术 通过仿真操作平台模拟真实生产过程,要求学生掌握膜法工艺原理及流程图的解读;通过小试规模的反渗透和电渗析实践,结合实际工程参观实习,要求学生掌握膜法海水淡化的工艺运行和相关设备的操作和维护技术。 项目9:
反渗透海水淡化技术
项目10:
电渗析海水淡化技术 10
10
5 其他海水淡化技术 要求学生掌握太阳能、风能、核能等海水淡化工艺原理及流程图的解读;结合案例介绍、要点讲解等,要求学生掌握非常规能源海水淡化的工艺原理和相关设备的操作. 项目11:
核能海水淡化技术
项目12:
自然能(太阳能、风能)海水淡化技术 4
4
6 盐卤综合利用 要求学生掌握利用海水淡化工程排放浓水制盐以及提取钾、溴元素的工艺原理及流程图的解读;通过小试设备模拟实训结合参观实习,要求学生掌握浓水综合利用水的工艺运行和相关设备的操作维护。 项目13:
浓水制盐技术
项目14:
浓水提取化学元素技术 4
4
总学时 80
2。学习情景及项目描述
学习情景名称 学习情景1:海水和淡水
项目单元名称 项目1:海水和淡水水质分析与对比 学时分配 4
学习目标
1 了解海水与淡水的自然水循环过程;
2 掌握海水水质分析技术(盐度、氯度、有机物、铁、锰、悬浮物等);
3 进行海水与用水的相关水质标准对比。
学习内容
学习任务名称 主要学习内容
认识海水—水资源及海水水质 1 我国水资源现状及水危机; 2 海水的主要性质与重点水质指标;
3 海水水质分析方法及检测技术
工业及生活用水水质要求 1 锅炉用水的水质要求;
2 生活饮用水的水质要求;
3 常见水质指标的检测方法及技术.
教学方法设计 1 提问课前问题,要求学生回答各种重要指标的分析方法;
2对学生的回答进行归纳、总结;
3 现场指导学生进行实践操作;
4 现场指导学生进行实验数据的整理与判断;
5 结合现场实验结果对海水和淡水进行最终对比。
教学建议 问题教学法、讲练结合 设施条件 校内实训室
成果考核与评价 根据学生实际动手能力进行评价
学习情景名称 学习情景1:海水和淡水
项目单元名称 项目2:海水淡化可行性分析 学时分配 4
学习目标
1 了解沿海发达城市的用水状况分析(需水量及供水量,水资源时空分布);
2 对海水淡化的技术可行性进行初步分析;
3 对海水淡化的经济可行性进行初步分析.
学习内容
学习任务名称 主要学习内容
海水淡化技术可行性分析 1 对比分析海水与淡水水质,了解海水淡化主体目标;
2 介绍世界范围内海水淡化技术的发展历史和趋势;
3 总体介绍现有的海水淡化技术;
海水淡化经济可行性分析 1 通过分析城市用水结构及不同用途的水价构成,揭示“水"的成本;
2 对比分析远距离调水和海水淡化的制水成本;
3 讨论沿海城市海水淡化的经济可行性。
教学方法设计 1 提问课前问题,要求学生回答关于城市用水结构;
2 对学生的回答进行归纳、总结; 3 教师利用多媒体课件展示任务内容;
4 分组讨论各种水处理工艺的制水成本;
教学建议 问题教学法、启发式教学法 设施条件 多媒体教学
成果考核与评价 根据课堂提问、分组讨论、资料准备情况综合评价
学习情景名称 学习情景2:海水淡化预处理技术
项目单元名称 项目3: 海水除浊预处理技术 学时分配 4
学习目标
1 了解海水淡化工程中原水取水方法;
2 了解海水中的悬浮物质组成;
3 重点掌握以混凝-沉淀-过滤为主体的除浊工艺技术要点。
学习内容
学习任务名称 主要学习内容
海水淡化厂取水工程 1不同地区海水的特点;
2 根据具体情况,选择合适的海水取用方式。
海水中悬浮物质的去除 1 海水浊度的成因;
2 海水浊度对后期海水淡化的影响;
3混凝基本原理及常用混凝剂;
4 混凝-沉淀-过滤工艺技术要点及主要工艺设备操作技术。
教学方法设计 1 海水取用的内容采用提问式教学,让学生列举海水取用的方式;
2 实验演示海水取用的方式,加深学生印象;
3 混凝、沉淀及沉淀分离部分采用实验方式授课,让学生自己动手;
4 根据实验现象进行现场指导
教学建议 启发式教学、实践教学 设施条件 多媒体教学+校内实训车间
成果考核与评价 根据学生实际动手能力进行评价
学习情景名称 学习情景2:海水淡化预处理技术
项目单元名称 项目4: 海水阻垢和脱气预处理技术 学时分配 4
学习目标 1 了解海水结垢成因及产生的危害;
2 掌握海水阻垢的工艺方法;
3 了解海水中的气体对海水后处理的影响;
4 掌握海水脱气的工艺方法。
学习内容
学习任务名称 主要学习内容
海水阻垢与软化处理 1 海水结垢对海水后处理的影响;
2海水阻垢常用方法(化学沉淀、离子交换、酸化法及加阻垢剂等)的技术要点.
海水脱气处理 1 海水中气体对海水后处理的影响;
2 海水脱气常用方法(酸化、加热、真空、除氧剂等)的技术要点.
教学方法设计 1 多媒体演示结垢以及气体存在对海水后处理的影响;
2 对阻垢剂加入前后实验现象进行对比,突出阻垢剂加入的重要性;
3 脱气技术采用实践教学。
教学建议 问题教学法、实践教学 设施条件 校内实训室+多媒体教学
成果考核与评价 学生的动手能力及理论掌握情况
学习情景名称 学习情景2:海水淡化预处理技术
项目单元名称 项目5: 海水除铁、锰预处理技术 学时分配 4
学习目标
1 了解海水中铁、锰的存在形式及危害;
2 掌握海水除铁除锰的工艺方法、原理及关键技术。
学习内容
学习任务名称 主要学习内容
接触氧化法除铁锰 1海水中铁、锰存在状态及铁对海水淡化工艺的危害;
2 接触氧化法除铁除锰工艺原理、流程及关键技术要求.
生物氧化法除铁锰 1利用微生物除铁除锰的原理;
2 除铁锰生物滤池的关键技术及应用。