水道工学 / Water Supply Engineering

単位数: 2. 担当教員: 佐野 大輔. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-CEE336J.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

水中の不純物を除去するために汎用的に用いられている技術（凝集、沈殿、砂ろ過、活性炭処理及び膜分離等）の基本的な考え方と、浄水処理槽の設計に必要な各種理論及び実際の応用例を学び、浄水処理のための基礎知識を習得することを目的とする。授業中の小テストを通じて理解度を随時確認する。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Basic concepts, theories, and applications of water treatment technologies, including coagulation, sedimentation, sand filtration, activated carbon, and membrane filtration, are introduced. Understanding of subjects is enhanced by mini-examinations during lectures.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

事前に，「水質工学」「水理学A 及び同演習」を履修しておくことが望ましい．なお，教室および研究室での質問は随時受け付ける．

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

It is recommended that students take "water quality engineering" and "hydrology A and practice" prior to this lecture.

授業計画

クラスコード：griezzt

１．浄水工学概論
　分離・除去の対象となる混合物の種類、浄水工学技術の種類と原理
２．凝集
　ブラウン凝集及び速度勾配による凝集速度論
３．粒子及び粒子群の沈降
　球形・非球形粒子の沈降、干渉沈降、高濃度系回分式沈降
４．流れ場における均一相分離
　流れ場における凝集及び沈降
５．吸着平衡，不均一反応・分離速度
　等温吸着式、固液界面における吸着・反応速度式
６．流れ場における不均一相分離
　流れ場における固液反応速度式、充填層における懸濁質分離
７．膜による分離
　膜ろ過の定常輸送理論、濃度分極現象
８．消毒
　消毒技術の種類・原理

授業計画(Ｅ）

Class code: r4s6lku

1. Introduction to water treatment technologies
Impurities in water, principles of separation/removal technologies
2. Coagulation
Brownian- and velocity gradient-driven coagulation rate theories
3. Sedimentation
Sedimentation of spherical and non-spherical particles, hindered settling, batch sedimentation at high density
4. Homogenous phase separation in flow filed
Coagulation and sedimentation in flow field
5. Adsorption isotherm, non-homogenous phase reaction rate
Adsorption isotherm equations, adsorption rate on solid-liquid interface
6. Non-homogenous phase separation in flow field
Adsorption rate on solid-liquid interface in flow field, turbidity removal in packed bed
7. Membrane filtration
Steady transportation theory in membrane filtration, density polarization
8. Disinfection
Principles of disinfection technologies

授業時間外学習

講義ごと２時間程度の復習により、小テスト及び期末試験への準備を行うこと。

授業時間外学習（Ｅ）

At least 2-hour review for each lecture is required to provide for mini- and end-of-term examinations.

成績評価方法及び基準

学期末試験における成績が80点以上：優、70点以上：良、60点以上：可。ただし、小テストの点数を考慮して65点以上：良、55点以上：可とする場合もある。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Performance in mini- and end-of-term examinations is comprehensively evaluated. Basic criteria for the score in the end-of-term examination are as follows: >80 Excellent, >70 Good, >60 Passed.

教科書および参考書

備考

授業の際に必要な教材を配布する。