DA1203 Dabas ūdens apstrāde

Kods DA1203
Nosaukums Dabas ūdens apstrāde
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Otrā līmeņa profesionālā augstākā, Profesionālais
Tematiskā joma Siltumtehnika, siltuma, gāzes un ūdens tehnoloģijas
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Tālis Juhna, Kristīna Kokina, Kamila Gruškeviča
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss apskata pamatprincipus un tehnoloģijas dzeramā ūdens iegūšanai no dabas (virszemes, jūra, pazemes) ūdenstilpnēm. Studiju kurss paredz teorijas apguvi un iepazīšanos ar attīrīšanas shēmu aprēķinu principiem. Tiek apskatītā ūdens ķīmija un bioloģija, ūdens kvalitātes prasības, virszemes un pazemes ūdens tīrīšana, nogulšņu apstrāde un ūdens kvalitāte sadales tīklā. Studenti strādā pie praktiskiem darbiem, izstrādā tehnoloģiskās shēmas, veic aprēķinus. Darbs ar studentiem tiek organizēt kā lekcijas, praktiskās nodarbības un studiju projekti, kas ietver datorizēto projektēšanu (studiju darbs – 3D digitālais prototips). Lekciju laikā tiek izskaidrotas koncepcijas, kas pamatojas uz padziļinātu izpratni par ūdens attīrīšanas procesu principiem. Tad tiek veikts katra attīrīšanas procesa aprēķins. Studiju kurss ir pielāgots kombinēto studiju metodikai, un ietver asinhronas un sinhronas studiju aktivitātes, kā arī nepieciešamos atbalsta materiālus studiju asinhronām aktivitātēm. Apmācību procesā izmanto holistiskās mācīšanas pieeju, kuras pamatā ir sistēmas kopsakarību sapratnes veidošana, regulāra studējošo zināšanu pārbaude un iesaistes veicināšana. Pēc teorijas apgūšanas studenti izstrādā studiju darbu, kurā apkopo praktiskās iemaņas staciju dizainā un apgūst Eiropas iedzīvotāju digitālās kompetences ietvaram atbilstošās augstāko līmeņu digitālās prasmes (DigComp 7. un 8. līmeņu digitālās prasmes). Izstrādā konkrētas ūdensapgādes stacijas parametrisku 3D digitālo prototipu, balstītu uz BIM (būvniecības informācijas modelēšanas) principiem. Studenti izstrādā aprēķinu algoritmus un risinājumus, balstītus uz multi ievad - datiem augstas veiktspējas skaitļošanas platformā (HPC). Studiju kursa beigās students spēj izvēlēties optimālas metodes iekārtu aprēķiniem konkrētai ūdens sagatavošanas stacijai, ņemot vērā mainīgu ūdens kvalitāti, un pamatot savu izvēli, spēj analizēt un kritiski izvērtēt izstrādātā risinājuma piemērotību reālai videi – iekārtu pieejamību, ekonomiskumu un iekārtu optimizēšanu tehnoloģiskam procesam..
Studiju kursa īstenošanai tiek izmantoti digitālie rīki: Autodesk Revit, Bentley Openplant Modeler, Bentley OpenPlant PID, Python, Spyder, Blender, Unreal Engine, Unity un HPC platforma ar integrētu Jupyter Notebook un Blender vidi..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads. Ūdens sistēmu pamati. Ūdens avoti. Ūdens ņemšana. Ūdens apgādes shēmas. 4 1 6 10
Ūdens kvalitāte un drošums. Ūdens patēriņš. Ūdens piesārņotāji. Ūdens attīrīšanas tehnoloģijas. 4 1 0 10
Dzeramā ūdens normatīvs. Ūdens ķīmija. Bioloģija. Fizika. 4 1 0 10
Koagulācija. Nostādināšana. 4 1 0 10
Ūdens filtrācija. Filtrācijas mehānismi. Ātrfiltri. Lēnfiltri. Spiediena zudumi. Filtru mazgāšana. 12 9 0 10
Oksidācija. Oksidācijas kinētika. Atdzelžošana. Bioloģiska atdzelžošana un demanganizācija. Katalītiskā oksidācija. 8 8 0 10
Membrānu filtrācija. 4 1 0 10
Dezinfekcija. Dezinfekcijas mehānismi. Dezinfekcijas līdzekļi. CT vērtības. Dezinfekcijas blakusprodukti. 4 1 0 10
Risku vērtēšana. 4 1 0 2
Aprēķinu uzdevumi. 10 4 0 4
Kursa darbs. Ūdens attīrīšanas stacijas aprēķins. 14 26 0 62
Python programmēšanas pamati. 6 4 0 0
3D modelēšana. 14 4 0 0
Konsultācija. 2 0 2 0
Eksāmens. 4 0 4 0
Kopā: 98 62 12 148
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs
Studiju kursa mērķis ir izveidot studentu zināšanu sistēmu par ūdens sagatavošanas procesiem, attīstot prasmes ūdens sagatavošanas stacijas shēmas izstrādei, pielietojot aprēķinus ar multiparametriem un ierobežotiem datiem, un nosakot 3D objektu ģeometriskās īpašības un to mijiedarbību, izmantojot zināšanu sistēmu par projektēšanas metodiku un 3D modeļu izveidi. Studiju kursa uzdevumi: - veidot studentu zināšanu sistēmu par dabas ūdens kvalitāti, parametriem un apstrādes procesiem; - attīstīt studentu prasmes algoritmu veidošanā ar Python; - attīstīt studentu prasmes ūdens sagatavošanas stacijas shēmas izveidei parametriskajā CAD vidē; - attīstīt studentu prasmes 3D parametriskā modeļa izveidei CAD vidē; - attīstīt studentu prasmes 3D parametriskā modeļa integrēšanai VR/AR vidēs.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana
Spēj izvēlēties optimālas metodes iekārtu aprēķiniem konkrētai ūdens sagatavošanas stacijai, ņemot vērā mainīgu ūdens kvalitāti, un pamatot savu izvēli. - Iesniegts studiju darbs un sekmīga studiju darba aizstāvēšana – prezentācija.
Spēj uzskicēt attīrīšanas iekārtu shēmu un veikt to izmēru aprēķinus. - Aprēķinu uzdevumi. Kursa darbs.
Spēj veikt dozu un citu tehnoloģisko parametru aprēķinu. - 5 aprēķinu uzdevumi. Kursa darbs.
Izprot ūdens kvalitātes rādītāju noteikšanas principus, spēj izstrādāt algoritmisku risinājumu ūdens kvalitātes noteikšanai, balstoties uz daudziem ūdens kvalitāti raksturojošiem parametriem (DigComp 7. līmenis). - Studiju darbs - iesniegts aprēķinu algoritms un risinājums, balstīts uz multi ievad-datiem.
Izprot objektu ģeometrisko 3D modelēšanu principus un telpisko datu iegūšanas tehnoloģiju un spēj izstrādāt konkrētas ūdens attīrīšanas stacijas parametrisku 3D digitālo prototipu, balstītu uz BIM (būvniecības informācijas modelēšanas) principiem (DigComp 8.līmenis). - Studiju darbs - iesniegts dzeramā ūdens sagatavošanas stacijas 3D modelis sagatavots CAD programmā.
Izprot datu publicēšanas pamatprincipus virtuālās (VR) un papildinātās realitātes (AR) tehnoloģijās un spēj izveidot VR/AR prototipu, integrējot konkrētos ūdens attīrīšanas stacijas 3D digitālo prototipu (DigComp 7.līmenis). - Studiju darbs - iesniegts 3D digitālais prototips VR/AR vidē.
Spēj analizēt, kritiski izvērtēt izstrādātā risinājuma piemērotību reālai videi – iekārtu pieejamību, ekonomiskumu un iekārtu optimizēšanu tehnoloģiskam procesam. - Studiju darbs - ūdens sagatavošanas stacijas 3D modeļa prezentācija.
Spēj izskaidrot ūdens attīrīšanas principus un atsevišķu tehnoloģiju darbību. - Eksāmens.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Kursa darbs (aprēķinu algoritms, shēmas izveide un rasēšana) - 20%
Aprēķinu uzdevumi - 20%
Studiju darbs - 3D modelēšana (3D modelis, 3D digitālais prototips VR/AR vidē) - 20%
Eksāmens - 40%
 
Priekšzināšanas Pamatzināšanas ķīmijā, mikrobioloģijā un hidraulikā.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 32.0 66.0 0.0 *

Pieteikties uz šo kursu

[Kursa apraksts PDF formātā]