Τεχνολογία Επεξεργασίας Νερού

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΤεχνολογία Επεξεργασίας Νερού / Water Treatment Technology
ΚωδικόςΤΝ2
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΧημικών Μηχανικών
Κύκλος / Επίπεδο2ος / Μεταπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΕαρινή
ΚοινόΝαι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID600015534

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΜΣ ΧΗΜΙΚΗ ΚΑΙ ΒΙΟΜΟΡΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ (2018-σήμερα)

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 0
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΥΓΕΙΑ-ΤΡΟΦΙΜΑΕπιλογής Κατεύθυνσης217
ΕΝΕΡΓΕΙΑ-ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΕπιλογής Κατεύθυνσης217

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΤεχνολογία Επεξεργασίας Νερού
Ακαδημαϊκό Έτος2019 – 2020
Περίοδος ΤάξηςΕαρινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία3
Class ID
600154301
Κατηγορία Μαθήματος
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές έχουν αποκτήσει γνώσεις σχετικά με: Τα ποιοτικά – φυσικά, χημικά και μικροβιολογικά - χαρακτηριστικά του νερού και η επίδρασή τους στην υγεία, καθώς επίσης και η στρατηγική επιλογής και σχεδιασμού των διεργασιών επεξεργασίας νερού. Τις διεργασίες απομάκρυνσης αιωρούμενων στερεών και απολύμανσης του νερού. Τις διεργασίες διαχωρισμού διαλυτών συστατικών από το νερό. Τα προβλήματα επικαθήσεων και διάβρωσης και τις μεθόδους αντιμετώπισής των.
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
Περιεχόμενο Μαθήματος
1. Εισαγωγή: Υδρολογικός κύκλος, φυσικοχημικά και μικροβιολογικά χαρακτηριστικά του νερού, στρατηγική σχεδιασμού εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού. 2. Διεργασίες διαχωρισμού αιωρούμενων σωματιδίων: Κροκίδωση – συσσωμάτωση, καθίζηση – επίπλευση, διήθηση χώρου και επιφάνειας. Εργαστήριο διαχωρισμού αιωρούμενων σωματιδίων με κροκίδωση – συσσωμάτωση – διή¬θηση σε κλίνη άμμου με ταυτόχρονη μέτρηση μεταβολής της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων για την αξιολόγηση της διεργασίας. 3. Διεργασίες απολύμανσης: Μηχανισμοί απολύμανσης, είδη απολυμαντικών – UV, σχεδιασμός διεργασιών απολύμανσης, οζονισμός – βιομηχανικές εφαρμογές 4. Διεργασίες διαχωρισμού διαλυτών συστατικών από το νερό 4.1 Εκλεκτικές διεργασίες: Χημική ιζηματοποίηση - Προσρόφηση – Ιοντοεναλλαγή 4.2 Μη εκλεκτικές: Αντίστροφη ώσμωση - νανοδιήθηση 5. Επιλεγμένες διεργασίες επεξεργασίας νερού 5.1 Ιοντοεναλλαγή - προσρόφηση: Σχεδιασμός διεργασίας, υπολογισμός πάγιου και λειτουργικού κόστους 5.2 Χημική και βιολογική απομάκρυνση Fe/Mn - Βιολογική οξείδωση αμμωνίας 5.3 Cr(VI), As, Sb, Se προέλευση, μορφές, τοξικότητα, διεργασίες απομάκρυνσης, αξιολόγηση κόστους 5.4 Απομάκρυνση βαρέων μετάλλων, παράμετροι που επηρεάζουν την εκλεκτικότητα, σχεδιασμός διεργασίας 5.5 Επιφανειακοί ταμιευτήρες: Στρωμάτωση επιφανειακών ταμιευτήρων, επιπτώσεις, διεργασίες αποστρωμάτωσης, σχεδιασμός διεργασίας αποστρωμάτωσης με αέρα, εκτίμηση λειτουργικού κόστους, παραδείγματα ταμιευτήρων: «Αισύμης – Διποτάμου» Δήμου Αλεξανδρούπολης, «Πραμόριτσα» Δήμου Βοΐου, «Γαδουρά» Δήμου Ρόδου. 5.6 Διαχείριση υπολειμμάτων: 5.6.1 Ιλύς από την επεξεργασία νερού: Πάχυνση και μηχανική αφυδάτωση 5.6.2 Διαχείριση στερεών: Τεστ εκπλυσιμότητας για αξιολόγηση τοξικότητας, διάθεση, πιθανή ανάκτηση κροκιδωτικών. 6. Επίσκεψη σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού
Λέξεις Κλειδιά
Νερό, ποιότητα, διεργασίες, σχεδιασμός, σωματίδια, διαλυτά συστατικά, ταμιευτήρες
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
  • Διαδραστικές ασκήσεις
  • Βιβλίο
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις39
Εργαστηριακή Άσκηση6
Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων20
Εκπόνηση μελέτης (project)40
Σύνολο105
Αξιολόγηση Φοιτητών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Δημόσια Παρουσίαση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
 Ποιοτικά Χαρακτηριστικά και Επεξεργασία Νερού, Μήτρακας Μ.,Εκδ.: ΤΖΙΟΛΑ, Θεσσαλονίκη, 2001.  Degremont, “Water Treatment Handbook”, 6th Ed. Lavoisier Publishing, 1991.  Water Quality and Treatment, American Water Works Association, 6th Edition, Mc Graw Hill,2010, USA. | ISBN-10: 0071630112 | ISBN-13: 978-0071630115 |  Water Treatment: Principles and Design, Montgomery Watson Harza, 2nd Edition, 2005. ISBN-10: 0471110183 | ISBN-13: 978-0471110187.  Water and Wastewater Calculations Manual, Sun Dar Lin, 2nd Ed., 2007. ISBN-10: 0071476245 | ISBN-13: 978-0071476249.  Water Treatment, Nicholas G. Pizzi, American Water Works Association, 2010.  Industrial Water Reuse and Wastewater Minimization, James G. Mann, Y. A. Liu, 1st Edition, 1999. ISBN-10: 0071348557 | ISBN-13: 978-0071348553.  Minimization Adsorption Design for Wastewater Treatment, David O. Cooney, 1998. ISBN-10: 1566703336 | ISBN-13: 978-1566703338 | Edition: 1  Drinking Water Treatment, Ray, Chittaranjan, Jain, Ravi (Eds.), 1st Edition, 2011. ISBN 978-94-007-1103-7  Water Treatment- Principles and Design, John Wiley and Sons, USA, 2012. ISBN13: 978-0470405390, ISBN10: 0470405392
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Ενδεικτικές επιστημονικές εργασίες δημοσιευμένες: 1. Moustaka – Gouni M., Albanakis K., Mitrakas M., Psilovikos A., “Planktic autotrophs and environmental conditions in the newly – formed Thesaurus reservoir in Nestos river, Greece”, Archiv fur Hydrobiologie, 149(3), 507-526, 2000. 2. Albanakis K., Mitrakas M., Moustaka-Gouni M., Psilovikos A., “Determination of the environmental parameters that influence sulphide formation in the newly formed Thesaurus reservoir, in Nestos river, Greece, Fresenius Environmental Bulletin, 10(6), 566-571, 2001. 3. Mitrakas M., “A survey of arsenic levels in tap, underground, and thermal mineral waters of Greece, Fresenius Environmental Bulletin, 10(6), 717-721, 2001. 4. Mitrakas M., Simeonidis K., “Bromate formation in bottled water during ozone disinfection”, Ozone Science and Engineering, 25, 167-175, 2003. 5. Mitrakas M., Bougiouklis J., Andritsos N., “Removal of particulates and organics from Aliakmon river water”, Fresenius Environmental Bulletin, 12(10), 1218-1227, 2003. 6. Mitrakas M., Patsos A., Tzimou-Tsitouridou R., Sikalidis C., “Effect of temperature on Ct value and bromate formation during ozonation of bottled water”, Fresenius Environmental Bulletin,17(3), 341-346, 2008. 7. Mitrakas Μ., Panteliadis P., Keramidas V., Tzimou-Tsitouridou R., Sikalidis C., “Predicting Fe3+ dose for As(V) removal at pHs and temperatures commonly encountered in natural waters”, Chemical Engineering Journal, 155, 716-721, 2009. 8. Mitrakas M., Pantazatou A., Tzimou-Tsitouridou R., Sikalidis C., “Influence of pH and temperature on Cr (VI) removal from a natural water using Fe (II): A pilot and full scale case study” Desalination and Water Treatment Journal, 33, 77-85, 2011. 9. Tresintsi S., Simeonidis K., Vourlias G., Stavropoulos G. and Mitrakas M., “Kilogram-scale synthesis of iron oxy-hydroxides with improved arsenic removal capacity: Study of Fe (II) oxidation-precipitation parameters”, Water Research, 46(16), 5255-5267, 2012. 10. Tresintsi S., Simeonidis K., Zouboulis A., Mitrakas M., “Comparative study of As (V) removal by ferric coagulation and oxy-hydroxides adsorption: Laboratory and full scale case studies”, Desalination and Water Treatment Journal, 51(13-15), 2872-2880, 2013. 11. Mitrakas M., Samaras P., Stylianou S., Kakalis C., Zouboulis A., “Artificial destratification of Dipotamos reservoir in Northern Greece by low energy air injection”, Water Science and Technology: Water Supply, 13.4, 1046-1055, 2013. 12. Tresintsi S., Simeonidis K., Estradé S., Martinez-Boubeta C., Vourlias G., Pinakidou F., Katsikini M., Paloura E., Stavropoulos G. and Mitrakas M. “Tetravalent manganese feroxyhyte: a novel nano-adsorbent equally selective for As(III) and As(V) removal from drinking water”, Environmental Science and Technology, 47 (17), 9699-9705, 2013. 13. Katsoyiannis I., Zouboulis A., Mitrakas M., Althoff H. W. and Bartel H. “A hybrid system incorporating a pipe reactor and microfiltration for biological iron, manganese and arsenic removal from anaerobic groundwater”, Fresenius Environmental Bulletin, 22-12c, 3848-3853, 2013. 14. Tresintsi S., Simeonidis K., Katsikini, Paloura E.C., Bantsis G., M., Mitrakas M., “A novel approach for arsenic adsorbents regeneration using MgO”, Journal of Hazardous Material, 265, 217-225, 2014. 15. Tresintsi S., Simeonidis K., Pliatsikas N., Vourlias G., Patsalas P., Mitrakas M., “The role of SO42- Surface distribution in arsenic removal by iron oxy-hydroxides”, Journal of Solid State Chemistry, 213, 145-151, 2014. 16. Tresintsi S., Simeonidis K., Mitrakas M., “Mn-feroxyhyte: The role of synthesis conditions on As (III) and As (V) removal capacity”, Chemical Engineering Journal, 251, 192-198, 2014. 17. Kaprara E., Kazakis N., Simeonidis K., Coles S., Zouboulis A., Samaras P., Mitrakas M., «Occurrence of Cr(VI) in drinking water of Greece and relation to the geological background” Journal of Hazardous Materials, 281, 2-11, 2015. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.06.084. 18. Pinakidou F., Katsikini M., Simeonidis K., Paloura E.C., and Mitrakas M., An X-Ray absorption study of synthesis- and As adsorption-induced microstructural modifications in Fe oxy-hydroxides, Journal of Hazardous Materials, 298, 203-209, 2015 19. Pinakidou F., Kaprara E., Katsikini M., Paloura E., Simeonidis K., Mitrakas M., «Sn(II) oxy-hydroxides as potential adsorbents for Cr(VI)-uptake from drinking water: An X-Ray Absorption study», Science of the Total Environment, 551-552, 246-253, 2016. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.01.208, 20. Kalaitzidou K., Mitrakas M., Raptopoulou C., Tolkou A., Palasantza P-A., Zouboulis A., «Pilot-scale phosphate recovery from secondary wastewater effluent», Environmental Processes, Suppl1: S5-S22, 2016. DOI 10.1007/s40710-016-0139-1. 21. Kokkinos Ε., Simeonidis Κ., Pinakidou F., Katsikini M., Mitrakas M., “Optimization of tetravalent manganese feroxyhyte negative charge density: a high-performing mercury adsorbent from drinking water”, Science of the Total Environment, 574, 482-489, 2017. DOI: 10.1016/ j.scitotenv.2016.09.068. 22. Simeonidis K., Papadopoulou V., Tresintsi S., Kokkinos E., Katsoyiannis I, Zouboulis A, Mitrakas M., “Efficiency of iron-based oxy-hydroxides in removing antimony from groundwater to levels below the drinking water regulation limits”, Sustainability Journal, 9, 238, 1-11, 2017, doi: 10.3390/su9020238. 23. Kaprara E., Tziarou N., Kalaitzidou K., Simeonidis K., Balcells L., Pannunzio E., Zouboulis A., Mitrakas M., “The use of Sn(II) oxy-hydroxides for the effective removal of Cr(VI) from water: optimization of synthesis parameters”, Science of the Total Environment, 605-606: 190-198, 2017, http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.199 24. Kokkinos E, Soukakos K., Kostoglou M, Mitrakas M., “Cadmium, mercury and nickel adsorption by tetravalent manganese feroxyhyte: Selectivity, kinetic modelling and thermodynamic study”, Environmental Science and Pollution Research Journal, 1-11, 28 July 2017, doi: 10.1007/s11356-017-9738-2. 25. Mantha Z., Tzollas N., Stylianou S., Katsoyiannis I., Mitrakas M., Zouboulis A., “Removal of Sb(III) and Sb(V) dissolved species from polluted water sources by iron coagulants” Water, 10, 1328, 2018, doi:10.3390/w10101328
Τελευταία Επικαιροποίηση
03-10-2018