Behandling av drikkevann

Kurset adresserer dagens og framtidige utfordringene relatert til drikkevann, for eksempel klimaforandringer, økt urbanisering, utslipp av mange nye kjemikalier til miljøet, flom, befolkningsvekst og urbanisering, og evaluerer hvilke tradisjonelle og nye rensemetoder man kan bruke for å adressere de. Hovedfokus er på Norske forhold, men eksempler og case studier fra hele Europa er også inkludert. Metodene presentert i kurset er dessuten veldig relevant til en bedre forståelse av andre vannsystemer, for eksempel relatert til overvann, avrenning fra veier, smeltevann fra snø, sigevann fra deponier, industrielt (avløps)vann, aquakultur etc.

Kurset introduserer konvensjonelle og nye, kommende behandlingsmetoder, og omfatter fysiske, kjemiske og biologiske prosesser: Sedimentering og flotasjon, dybdefiltrering, membranfiltrering, koagulering og flokkulering, oksidasjon og desinfisering, regulering av hardhet og pH, adsorpsjon og ionebytting, gassutveksling og biologisk behandling. Prosessenes roller og posisjon i en typisk renseprosess blir diskutert. Alle behandlingsmetodene vil bli beskrevet med hjelp av teori, modellering og retningslinjer for utforming.

Kurset setter søkelys på formidling av praktiske og myke ferdigheter, relevant for framtidens ingeniører i sin profesjonelle karriere. Dette inkluderer trening i laboratoriemiljø og prosjektarbeid; å arbeide som enkeltperson og som medlem av et team; å anvende teamarbeid i en rekke situasjoner - f.eks. utføre eksperimentelt arbeid eller problemløsning; å identifisere teammedlemmenes sterke sider; og å gi tilbakemeldinger. Teamarbeidsferdigheter omfatter en blanding av interaktive, mellommenneskelige, problemløsende og kommunikative ferdigheter som kreves av en gruppe mennesker som arbeider med en felles oppgave, i komplementære roller, mot et felles mål der resultatene er større enn det som er mulig for en person som arbeider på egen hånd.

Etter endt semester skal studentene ha detaljert kunnskap om de mest relevante behandlingsprosessene for drikkevann. Studentene skal være i stand til å analysere de underliggende prinsippene, i tillegg til å utforme og optimalisere disse prosessene. Studentene skal være i stand til å velge ut en serie behandlingstrinn som er nødvendige for å oppnå et gitt mål ved en gitt råvannskvalitet. Studentene skal være i stand til å vurdere de behandlingsalternativene som kommer på tale, gjøre et valg og forsvare det.

Etter endt semester skal studentene ha viktige og relevante ingeniørferdigheter. Studentene skal være i stand til å presentere og forsvare arbeidene sine (både muntlig og skriftlig), evaluere arbeider fra andre og gi konstruktiv kritikk, analysere tekniske problemer som kan være ufullstendig presentert, gjøre overslag og vurdere eventuelle verdier eller begrensninger, jobbe i grupper og fortolke og evaluere resultater fra eksperimentell virksomhet.

Etter endt semester skal studentene være i stand til å finne og bruke vitenskapelig litteratur, gjennomføre forsøk, analysere og visualisere resultatene fra forsøk, gjennomføre enkelte statistiske beregninger, og oppsummere funnene sine i rapporter. Enkle modellerings- og visualiseringsverktøy skal bli brukt, for eksempel ved hjelp av Excel, Python og Jupyter.

Læringsaktivitetene består av en blanding av forelesninger, interaktive øvinger, laboratorieforsøk, spørrekonkurranser og et semesterprosjekt.

Det gjennomføres to lab øvinger i løpet av semesteret, hvor studentene skal gjennomføre blant annet koaguleringsforsøk med jar tester, kjøre en hurtigsandfilter, rense vann som er kontaminert med mikroforurensninger ved hjelp av adsorpsjon med aktivt kull og avansert oksidasjon. Laboratoriene gjennomføres i grupper som settes sammen basert på valg av tilgjengelig dato og tidspunkt. Det skrives labrapporter om hver laboppgave.

I semesterprosjekt skal en gruppe studenter håndtere reelle problemstillinger fra virkeligheten, som er basert på reelle tilfeller og vannkvalitetsdata. Eksempler kan være design og dimensjonering av vannverk som behandler overflatevann eller grunnvann, basert på gitt vannkvalitet, og håndtering av utfordringer relatert til økt fargetall i vannkilden, befolkningsvekst, kontaminering med mikroforurensninger (PFAS for eksempel) eller mikroorganismer. Grupper vil bli dannet basert på interessen for tilgjengelige temaer.

Studentene skal gi og få tilbakemeldinger i løpet av semesteret, fra medstudentene og faglæreren. Det vil være mulig å jobbe med rapportene og prosjektet innfor de vanlige undervisningstimene.

Python og Jupyter Notebooks er brukt som støtteverktøy i øvingene.