《水污染控制工程》課程教學(xué)大綱

1、水污染控制工程課程教學(xué)大綱課程英文名稱(chēng)：Water Pollution Control Engineering課程編號(hào)： 133991880課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 4.5學(xué) 時(shí)：72（其中：講課學(xué)時(shí)：56 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16 ）適用專(zhuān)業(yè)： 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)課部門(mén)： 環(huán)境與資源學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)水污染控制工程是高等院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)課程。通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握水污染控制方面的基本概念、原理和計(jì)算方法，了解目前國(guó)內(nèi)外的污水處理現(xiàn)狀和各種先進(jìn)的水處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行水污染控制工程方面的有關(guān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，

2、初步具備從事水污染控制方面的研發(fā)能力。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系本課程的先修課程是高等數(shù)學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、流體力學(xué)與流體機(jī)械和環(huán)境微生物學(xué)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時(shí)部分第一章 污水水質(zhì)和污水出路 （4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 污水的類(lèi)型、污水的特征、污水的性質(zhì)、污染指標(biāo)、水體的自?xún)糇饔?、污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化、污水出路、污水排放標(biāo)準(zhǔn)。重 點(diǎn)物理性指標(biāo)、化學(xué)性指標(biāo)、生物性指標(biāo)包含的內(nèi)容；BOD和COD的概念、類(lèi)型及相互關(guān)系；水體自?xún)糇饔谩ｋy 點(diǎn)水體自?xún)魯?shù)學(xué)模型。基本要求1、識(shí) 記：

3、BOD、COD、TOC、TOD、氧垂曲線(xiàn)； 2、領(lǐng) 會(huì)：有機(jī)物指標(biāo)之間的相互關(guān)系，排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境容量之間的關(guān)系；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律、排放標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)和適用范圍； 4、綜合應(yīng)用：氧垂曲線(xiàn)的分析應(yīng)用。第二章 污水的物理處理（8學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)格柵和篩網(wǎng)、沉淀的基礎(chǔ)理論、沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池。重 點(diǎn)格柵和篩網(wǎng)的主要類(lèi)型和應(yīng)用，自由沉淀及理論基礎(chǔ)，沉淀池的工作原理，沉淀池和沉砂池的主要類(lèi)型、原理、應(yīng)用，隔油的主要方法和構(gòu)筑物的主要形式，破乳的基本方法，浮上法的原理和主要設(shè)備及形式；難 點(diǎn)沉淀的類(lèi)型、沉淀池的工作原理、沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算?；疽?、識(shí)

4、 記：格柵、篩網(wǎng)、自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀、壓縮沉淀、曝氣沉砂池、沉淀池、隔油池、破乳、氣??； 2、領(lǐng) 會(huì)：沉淀池的工作原理、沉砂池和沉淀池的原理、隔油池的原理、浮上法的原理；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：設(shè)備物理處理構(gòu)筑物及設(shè)備的設(shè)計(jì)的一般原則和方法； 4、綜合應(yīng)用：沉砂池、初沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算。第三章 污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)發(fā)酵、呼吸、好氧生物處理、厭氧生物處理、生物脫氮、生物除磷、微生物生長(zhǎng)規(guī)律、微生物的生長(zhǎng)環(huán)境、反應(yīng)速率、反應(yīng)級(jí)數(shù)、微生物群體增長(zhǎng)速率、底物利用速率、微生物增長(zhǎng)與有機(jī)底物降解。重 點(diǎn)微生物的呼吸類(lèi)型、廢水的好氧生物處理和厭氧處理、脫氮除磷基礎(chǔ)理論、

5、微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)環(huán)境、微生物的四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期及其對(duì)廢水處理的指導(dǎo)意義、廢水處理過(guò)程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化過(guò)程、米門(mén)方程、莫諾特方程式。難 點(diǎn)廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式。基本要求1、識(shí) 記：發(fā)酵、呼吸、好氧生物處理、厭氧生物處理、生物脫氮、生物除磷、反應(yīng)速率、反應(yīng)級(jí)數(shù)、底物； 2、領(lǐng) 會(huì)：反應(yīng)速率和反應(yīng)級(jí)數(shù)、微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)基本原理；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)速度和廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式； 4、綜合應(yīng)用：微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)環(huán)境與生物處理廢水處理的聯(lián)系、廢水處理過(guò)程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化。第四章 活性污泥法（8學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)活性污泥、活性污泥法；活性污泥法的類(lèi)型；活性污泥法數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)；去

6、除有機(jī)污染物的活性污泥法過(guò)程設(shè)計(jì)；脫氮、除磷活性污泥法工藝及設(shè)計(jì)；二沉池；活性污泥法處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與管理。重 點(diǎn)活性污泥的基本概念、基本流程、降解有機(jī)物的機(jī)理，氣體傳遞原理、曝氣的方法和曝氣池的構(gòu)造，活性污泥法的運(yùn)行方式、活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算、活性污泥法運(yùn)行管理。難 點(diǎn)活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算、活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的重要影響問(wèn)題?；疽?、識(shí) 記：活性污泥、活性污泥法、混合液懸浮固體濃度MLSS、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS、污泥沉降比SV、污泥體積指數(shù)SVI、污泥齡、污泥負(fù)荷、容積負(fù)荷；2、領(lǐng) 會(huì)：雙膜理論、污泥膨脹、活性污泥法的類(lèi)型、曝氣方法；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：氣體傳遞理論、二

7、沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算、活性污泥法運(yùn)行管理常見(jiàn)問(wèn)題的分析；4、綜合應(yīng)用：活性污泥法去除有機(jī)污染物的的基本設(shè)計(jì)計(jì)算、脫氮、除磷活性污泥法工藝選擇。第五章 生物膜法（6學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)生物膜結(jié)構(gòu)及凈化機(jī)理、生物膜的影響因素、生物膜法污水處理特征、生物膜法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池、生物流化床。重 點(diǎn)生物膜的基本概念、生物膜的形成、生物膜法的基本類(lèi)型，生物濾池的構(gòu)造、工作機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算，生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造，生物接觸氧化池的構(gòu)造、作用。難 點(diǎn)生物膜法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、生物濾池的工作機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算。基本要求1、識(shí) 記：生物膜 、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法；2、領(lǐng) 會(huì)：生物膜的結(jié)

8、構(gòu)與凈化機(jī)理、生物膜法影響因素；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算、生物接觸氧化池的構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算；4、綜合應(yīng)用：生物濾池的設(shè)計(jì)與計(jì)算。第六章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理（4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、污水土地處理、人工濕地處理。重 點(diǎn)穩(wěn)定塘的類(lèi)型及凈化機(jī)理，污水土地處理系統(tǒng)的概念、分類(lèi)和凈化機(jī)理，人工濕地的凈化機(jī)理。難 點(diǎn)穩(wěn)定塘的適應(yīng)性及設(shè)計(jì)計(jì)算。基本要求1、識(shí) 記：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、污水土地處理、人工濕地處理；2、領(lǐng) 會(huì)：穩(wěn)定塘、土地處理系統(tǒng)和人工濕地的凈化機(jī)理；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：人工濕地的設(shè)計(jì)參數(shù)選??；4、綜合應(yīng)用：穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。第七章 污水的厭氧生

9、物處理（6學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)厭氧消化機(jī)理、厭氧消化影響因素、化糞池、厭氧接觸法、厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、分段厭氧處理法、厭氧膨脹床和厭氧流化床、兩相厭氧法、厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算。重 點(diǎn)厭氧生物處理的基本原理、厭氧生物法的影響因素、厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算。難 點(diǎn)好氧-厭氧的聯(lián)合運(yùn)用、厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算。基本要求1、識(shí) 記：厭氧消化、化糞池、厭氧接觸法、厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、分段厭氧處理法、厭氧膨脹床和厭氧流化床、兩相厭氧法；2、領(lǐng) 會(huì)：厭氧生物處理的基本原理、厭氧消化影響因素；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4、綜合應(yīng)用：好氧與厭氧的聯(lián)合運(yùn)用。第

10、八章 污水的化學(xué)與物理化學(xué)處理（8學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)中和法、化學(xué)混凝法、氧化還原法、吸附法、離子交換法、膜析法。重 點(diǎn)污水化學(xué)處理的對(duì)象，化學(xué)混凝法的概念、原理、影響因素；污水物理化學(xué)處理法處理的對(duì)象，吸附的原理、分類(lèi)，離子交換法的原理及其在廢水處理中的應(yīng)用，膜析法的分類(lèi)及各種類(lèi)型的原理、膜析過(guò)程。難 點(diǎn)化學(xué)混凝法、膜析法。基本要求1、識(shí) 記：化學(xué)混凝、壓縮雙電層、吸附架橋作用、沉淀網(wǎng)捕作用、混凝劑、助凝劑、吸附、離子交換法；2、領(lǐng) 會(huì)：混凝原理、吸附機(jī)理、離子交換法的原理、膜析機(jī)理；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：污水化學(xué)及物化處理的對(duì)象的選擇、廢水中膠體穩(wěn)定性及脫穩(wěn)作用機(jī)理、混凝劑的選擇與投加；4、綜合應(yīng)用：

11、離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用、廢水處理中膜析法的選擇。第九章 城市污水回用（2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)回用途徑、回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污水回用系統(tǒng)；回用技術(shù)方法；污水回用安全措施。重 點(diǎn)污水的深度處理技術(shù)。難 點(diǎn)污水回用安全措施?；疽?、識(shí) 記：污水回用、回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污水回用系統(tǒng)類(lèi)型、城市污水會(huì)用系統(tǒng)組成、 危害鑒別、危害評(píng)價(jià)；2、領(lǐng) 會(huì)：預(yù)處理方法、深度處理方法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要內(nèi)容；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：污水回用方法選擇；4、綜合應(yīng)用：污水處理回用技術(shù)組合。第十章 污泥的處理與處置（2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)污泥的來(lái)源、污泥的特性及數(shù)量、污泥處理工藝、污泥濃縮、污泥穩(wěn)定、污泥脫水、污泥的最終處置。重 點(diǎn)污泥的來(lái)源和

12、性質(zhì)、污泥的濃縮、污泥的穩(wěn)定、污泥的調(diào)理、污泥的脫水。難 點(diǎn)污泥消化法的概念、方法、設(shè)計(jì)?；疽?、識(shí) 記：游離水、毛細(xì)水、內(nèi)部水、 重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、污泥穩(wěn)定、污泥調(diào)理、污泥脫水；2、領(lǐng) 會(huì)：污泥濃縮、污泥生物穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定、污泥調(diào)理方法、污泥脫水方法；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：污泥消化的設(shè)計(jì)、污泥的處置和前處理；4、綜合應(yīng)用：污泥處理處置工藝選擇。第十一章 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)步驟、廠(chǎng)址選擇、工藝流程確定、平面布置與高程布置、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、污水處理廠(chǎng)運(yùn)行和控制。重 點(diǎn)廠(chǎng)址選擇原則、污水處理廠(chǎng)（站）處理方法和工藝流程選擇確定、污水處理廠(chǎng)的平面布置和高程布置。難

13、點(diǎn)平面布置和高程布置?；疽?、識(shí) 記：平面布置、高程布置、技術(shù)經(jīng)濟(jì)；2、領(lǐng) 會(huì)：設(shè)計(jì)原則；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：廠(chǎng)址選擇； 4、綜合應(yīng)用：污水處理廠(chǎng)工藝流程的選擇確定。 學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一章 污水水質(zhì)和污水出路4第二章 污水的物理處理8第三章 廢水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)4第四章 活性污泥法8第五章 生物膜法6第六章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理4第七章 污水的厭氧生物處理6第八章 污水的化學(xué)與物理化學(xué)處理8第九章 城市污水回用2第十章 污泥的處理和處置2第十一章 污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)2復(fù)習(xí)2合計(jì)56（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的本實(shí)驗(yàn)是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，是學(xué)習(xí)水

14、污染控制工程的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深對(duì)水污染控制原理的理解，掌握水污染控制工程中的物化、生化處理工藝過(guò)程，掌握一般水處理實(shí)驗(yàn)技能和儀器、設(shè)備的使用方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和組織實(shí)驗(yàn)的方法，掌握數(shù)據(jù)處理方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)操作技能、觀(guān)察及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)解決水污染控制實(shí)際問(wèn)題的能力。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生掌握一般水處理實(shí)驗(yàn)技能、儀器和設(shè)備的使用方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和組織實(shí)驗(yàn)的方法，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的基本能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手能力、觀(guān)察及分析問(wèn)題、

15、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠真正的做到理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及實(shí)驗(yàn)類(lèi)型1、必開(kāi)實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1活性污泥形態(tài)及生物相的觀(guān)察觀(guān)察曝氣池污泥污泥菌膠團(tuán)及原生動(dòng)物、后生動(dòng)物2驗(yàn)證107-82活性污泥性能參數(shù)的測(cè)定活性污泥濃度、SV、SVI值測(cè)定3驗(yàn)證107-83多階完全混合曝氣污水處理模擬實(shí)驗(yàn)了解活性污泥法水處理的具體工藝及原理，并通過(guò)對(duì)處理過(guò)程中溶解氧的測(cè)定，評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備的充氧能力。3驗(yàn)證107-84混凝劑篩選實(shí)驗(yàn)觀(guān)察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論的理解。篩選最佳混凝劑，并確定該混凝劑的最佳投加量4綜合107-

16、85離子交換水處理實(shí)驗(yàn)加深對(duì)離子交換基本理論的理解，學(xué)會(huì)離子交換樹(shù)脂交換容量的測(cè)定4綜合107-82、選開(kāi)實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1活性炭吸附實(shí)驗(yàn)掌握吸附實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理掌握建立兩個(gè)吸附等溫線(xiàn)的模型的方法；對(duì)活性炭吸附苯酚的性能有所了解4綜合107-83、主要儀器設(shè)備沉降柱、精密天平、烘箱、六聯(lián)攪拌器、顯微鏡、多階完全混合曝氣污水處理模擬裝置、振蕩器、濁度儀、DO測(cè)定儀、分光光度計(jì)等。四、教學(xué)方法與手段1、堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，理論教學(xué)要結(jié)合學(xué)生實(shí)例觀(guān)察分析、課堂討論等教學(xué)形式，努力降低學(xué)生接受知識(shí)的難度，不斷提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析

17、和解決問(wèn)題的能力。講解基礎(chǔ)理論的同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前廢水處理熱點(diǎn)、難點(diǎn)及最新研究進(jìn)展，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容。2、堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，積極應(yīng)用多媒體教學(xué)技術(shù)，盡可能把抽象的理論轉(zhuǎn)化為具體的圖像，使復(fù)雜的理論變得簡(jiǎn)單、直觀(guān)，力求化難為易，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問(wèn)題、分析問(wèn)題，拓展學(xué)生的思維。通過(guò)課堂討論、工程實(shí)例分析、課后作業(yè)等各教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。五、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：考試內(nèi)容為教材中基本原理和基本概念及其應(yīng)用。 考核形式：考試。成績(jī)?cè)u(píng)定：按照考試模式改革實(shí)施方案評(píng)定成績(jī)，其中：期末考試成績(jī)占50%，課程實(shí)驗(yàn)占20%，課后作業(yè)占15%，課堂小測(cè)驗(yàn)占10%，課程小設(shè)計(jì)占5%。六、選用教材、講義和主要參考書(shū)選用教材：1.水污染控制工程，高廷耀等編著，高等教育出版社，2007年7月。主要參考書(shū)：1.水污染控制工程，張希衡編著，治金工業(yè)出版社，2001年10月。2.排水工程（下冊(cè)），張自杰編著，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000年8月3.廢水工程處理及回用，秦裕珩譯，化學(xué)工業(yè)出版社，2