水污染控制工程課程教學大綱

PAGEPAGE1《水污染控制工程》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱(中文)水污染控制工程(英文)WaterPollutionControlEngineering課程代碼課程性質(zhì)必修授課學期第五學期學分/學時3.0學分/48學時課內(nèi)學時48理論學時48實驗學時實訓（含上機）實習其他適用專業(yè)紡織工程（紡織化學與清潔生產(chǎn)）201101，201102授課語言中文對先修的要求先修《環(huán)境微生物學》具備微生物生長繁殖規(guī)律、特征等相關(guān)知識。對后續(xù)的支撐轉(zhuǎn)化等方面的知識，有利于開展后續(xù)設(shè)計工作。課程思政設(shè)計要堅持走綠色發(fā)展道路，加快構(gòu)筑尊崇自然、綠色發(fā)展的生態(tài)體系等思政教育元素。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育設(shè)計通過活性污泥法的新舊工藝對比分析思考、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計、污水處理廠的設(shè)計等項目驅(qū)動式教學，培養(yǎng)學生知識遷移能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。課程簡介課程定位紡織工程（紡織化學與清潔生產(chǎn)）核心學習結(jié)果主要教學方法：本課程將以學生獲得知識能力為目標，采用問題導(dǎo)入，集中講授、二、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐序號課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求1目標1：掌握水中污染物種類、污染原理、排放標準、水質(zhì)標準等相關(guān)內(nèi)容，掌握城市污水和工業(yè)廢水生化處理技術(shù)的基本理論和工藝過程，了解各自的使用范圍、條件及優(yōu)缺點。指標點：1.4能利用專業(yè)知識解決清潔生產(chǎn)和環(huán)境工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，比較、優(yōu)化改進解決方案；1工程知識能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜環(huán)境工程問題。2目標2：掌握相關(guān)生化處理工藝構(gòu)筑物的構(gòu)造和設(shè)計計算，具備解決水污染控制工程中具體技術(shù)問題的能力。指標點：2.2能夠基于數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，正確表達環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題；2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜環(huán)境工程問題，以獲得有效結(jié)論。33力。指標點：3.1掌握環(huán)境工程設(shè)計開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素；3設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜環(huán)境工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。4目標4：掌握各種水污染控制技術(shù)設(shè)備計算和運行管理方面的知識；培養(yǎng)學生從千變?nèi)f化的實際問題中抓住事物本質(zhì)的能力和掌握解決問題的思路與方法。指標點：4.1能夠基于科學原理，通過文獻研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析清潔生產(chǎn)和環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案；研究/動手能力：能夠基于科學原理并采用科學方法對清潔生產(chǎn)和環(huán)境工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、實施實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)凝練和信息綜合得到合理有效的結(jié)論。5目標5：通過本課程的學習，培養(yǎng)作為一個水處理工程技術(shù)人員必須具備的堅持不懈的學習精神，嚴謹治學的科學態(tài)度和積極向上的價值觀，為未來的學習、工作和生活奠定良好的基礎(chǔ)。指標點：12.2具有自主學習的能力，包括對技術(shù)問題的理解能力，歸納總結(jié)的能力和提出問題的能力等。5終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應(yīng)發(fā)展的能力，具有健康的體魄和良好的心理素質(zhì)，達到國家規(guī)定的大學生體質(zhì)健康標準。三、教學內(nèi)容及進度安排序號教學內(nèi)容課內(nèi)學時教學方式支撐課程目標1污水重點：課程思政：偷排事件的發(fā)生告誡人們要做誠信守法的環(huán)保人。理解廢水中的物理性指標、化學性指標、生物性指標包含的內(nèi)容。理解水體自凈作用的凈化機制、氧垂曲線。4講授目標12物理處理隔柵和篩網(wǎng)；沉砂池和沉淀池；隔油和破乳；浮上法重點：理想沉淀池難點：沉淀的基礎(chǔ)理論課程思政：沉淀能去除糟粕，做人也需要歷經(jīng)沉淀，形成良好的人生品格。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：通過給定設(shè)計污水物理處理的構(gòu)筑物項目，學生自行查閱資料進行設(shè)計計算，后續(xù)集中進行分析、討論、優(yōu)化，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。理解格柵的作用、沉淀的類型、沉砂池的作用及分類、提高沉淀池沉淀效果的有效途徑、浮上法的概念、類型。6講授案例分析、Flash視頻、雨課堂練習13廢水生物處理廢水的好氧生物處理和厭氧生物處理；微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境；反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù)；米歇里斯－門坦方程式；重點：微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境難點：廢水生物處理工程的基本數(shù)學模式課程思政：正確思辨微生物和人類的關(guān)系認知微生物的呼吸類型、廢水好氧、厭氧生物處理的概念，微生物的四個生長時期及其對廢水處理的指導(dǎo)意義、微生物的生長環(huán)境。4講授2活性污泥法認知活性污泥的講授講授：活性污泥法的設(shè)計計算案例分析、Flash視頻、隨堂測驗基本概念；氣體傳遞原理概念、活性污泥法和曝氣池；活性污泥法的的基本流程、活性發(fā)展和演變；二次沉淀池污泥法降解污水4重點：活性污泥法的設(shè)計計算掌握活性污泥法53的設(shè)計計算、活性難點：活性污泥法系統(tǒng)設(shè)污泥法系統(tǒng)設(shè)計計和運行中的一些重要問和運行中的一些題創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：活性污泥法各種新舊工藝更替，對比思考分析舊工藝的不足，思考如何改進舊工藝，如何進行創(chuàng)新。重要問題。5生物膜法重點：生物膜法的基本概念和形式難點：生物接觸氧化法課程思政：生物膜中各類微生物各司其職，才實現(xiàn)污水的高效凈化，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識。理解生物膜法的機理，掌握計算與設(shè)計方法。5講授講授：生物理Flash視頻、雨課堂練習36土地處理穩(wěn)定塘；污水土地處理重點：土地處理的各種形式難點：土地處理的基本原理與認知穩(wěn)定塘和污水土地處理的概定塘和土地處理的分類2講授23厭氧生物處理講授厭氧生物處理的基本原理；污水的厭氧生物處理方法；厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合運用理解厭氧生物處7重點：厭氧生物處理的基本原理難點：厭氧生物處理法的握污水的厭氧生物處理方法與設(shè)334設(shè)計計課程思政：充分認識形成綠色發(fā)展方式和生活方式的重要性、緊迫性、艱巨性化學處理分析污水化學處講授12化學沉淀法；中和法；氧化還原法84重點：氧化還原的機理難點：化學混凝法的應(yīng)用化學處理理解吸附的原理、分類及應(yīng)用、離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用、萃取法的概念、膜析法的概念、類型、應(yīng)用。23污水的吸附法、離子交換講授法、萃取法和膜析法處理9重點：離子交換法5講授：各種化學處理方法的原難點：膜析法中膜污染理及應(yīng)用問題案例分析、雨課堂練習10深度處理氮、磷的去除；城市污水的三級處理本原理藝形式理解深度處理的概念、廢水中氮、磷的去除方法、城市污水的其他三級處理方法。具有設(shè)計脫氮除磷工藝的能力4講授311污泥的處理和處置重點：污泥的濃縮脫水難點：污泥的穩(wěn)定化課程思政：保護水環(huán)境除了要關(guān)注源頭還要關(guān)注二次污染問題，注重防治結(jié)合共創(chuàng)良好水環(huán)境。認知污泥的來源、性質(zhì)及主要指標、污泥濃縮方法與設(shè)計、污泥消化法的概念、方法、設(shè)計。能分析污泥的特性。3講授12污水廠設(shè)計廠址選擇；廠、站處理方法和流程的選擇重點：污水廠的平面布置難點：污水廠的高程布置課程思政：要堅持走綠色發(fā)展道路，加快構(gòu)筑尊崇自然、綠色發(fā)展的生態(tài)體系，謀求更佳質(zhì)量效益，讓資源節(jié)約、環(huán)境友好成為主流的生產(chǎn)生活方式。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：設(shè)計不合理會引發(fā)不良后果，造成資源浪費，設(shè)計要遵循標準，精細思考，調(diào)查考研，終身學習。應(yīng)用廠址選擇原則、污水處理廠（站理廠的平面布置3講授講授:污水廠廠址選擇需考慮的條件5四、課程考核序號課程目標（支撐畢業(yè)要求指標點）考核內(nèi)容評價據(jù)成比()成績比例()作業(yè)考試1目標1：掌握水中污染物種類、污染原理、排放標準、水質(zhì)標準等相關(guān)內(nèi)容，指標點1.4）污水水質(zhì)及其出路；物理及生物處理的區(qū)別；沉淀和降解理論551022（業(yè)要求指標點2.2）的選擇與控制15203533支撐畢業(yè)要求指標點3.1）與報告編制。1020304目標4：掌握各種水污染控制技術(shù)設(shè)備計算和運行管理方面的知識；培養(yǎng)學生從千變?nèi)f化的實際問題中抓住事物本質(zhì)的能力和掌握解決問題的思路與方法。（支撐畢業(yè)要求指標點4.1.）物理及生化處理法系統(tǒng)中設(shè)計和運行中的一些重要問題。55105目標5：通過本課程的學習，培養(yǎng)作為一個水處理工程技術(shù)人員必須具備的堅持不懈的學習精神，嚴謹治學的科學態(tài)度和積極向上的價值觀，為未來的學習、工作和生活奠定良好的基礎(chǔ)。（支撐畢業(yè)要求指標點12.2）獨立自主查閱工具書，進行污水處理廠的工藝設(shè)計51015合計4060100注：各類考核評價的具體評分標準見《附錄：各類考核評分標準表》五、教材及參考資料（2016ISB：9787040217070[1]（2015ISB：9787112038954（重點推薦參考書）[2]《廢水處理工程》，戴友芝，化學工業(yè)出版社，2017，ISBN：9787122281517[3]《水質(zhì)工程學》，上下冊（第三版），李圭白主編，中國建筑工業(yè)出版社，2021，ISBN：9787112255290六、教學條件多媒體教室附錄：各類考核評分標準表平時作業(yè)評分標準教學目標要求評分標準）90-10080-8960-790-59目標1：掌握水中污染物種類、污染原理、排放標準、水質(zhì)標準等相關(guān)內(nèi)容，掌握城市污水和工業(yè)廢水生化處理技術(shù)的基本理論和工藝過程，了解各自的使用范圍、條件及優(yōu)缺標點:1.4）按時提交作業(yè)，正確率高；能很好的理解污水處理的基本知識，能熟練應(yīng)用并能很好的辨別復(fù)雜環(huán)境工程問題的特征。按時提交作業(yè)，正確率較高；能較好理解污水處理的基本知識，能辨別復(fù)雜環(huán)境工程問題的特征。大多數(shù)時候按時提交作業(yè)，正確率一般；基本能理解污水處理的基本知識，對某些復(fù)雜環(huán)境工程問題的特征可以識別。不能按時提交作業(yè)，正確低；對污水處理的基本知識理解不夠，對某些復(fù)雜環(huán)境工程問題的特征不能識別。5目標2：掌握相關(guān)生化處理工藝構(gòu)筑物的構(gòu)造和設(shè)計計算，具備解決水污染控制工程中具體技術(shù)問題的能力。（支撐畢業(yè)要求指標點:2.2）按時提交作業(yè)，作業(yè)正確率高；能很好的利用生化處理工藝的基本原理，并能很好的通過查閱文獻分析實際問題并得出正確結(jié)論。按時提交作業(yè)，作業(yè)正確率高；能利用生化處理工藝的基本原理，并能較好的通過查閱文獻分析實際問題并得出結(jié)論。大多數(shù)時候按時提交作業(yè)，作業(yè)正確率一般；有時候能利用生化處理工藝的基本原理，并通過查閱文獻分析實際問題。不按時提交作業(yè)，作業(yè)正確率低；基本不能主動分析解決實際問題。5目標3：初步掌握城市污水和工業(yè)廢水處理廠的工藝優(yōu)選和技術(shù)設(shè)計方法，初步具備編制工程設(shè)計文件的能力。（支撐畢業(yè)要求指標點:3.1）按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率高，能針對復(fù)雜環(huán)境工程問題提出很好的解決方案。按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率較高，針對復(fù)雜環(huán)境工程問題提出不錯的解決方案。大多數(shù)時候按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率一般，有時對復(fù)雜環(huán)境工程問題有時能提出解決方案。不能按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率低，不會解決復(fù)雜環(huán)境工程問題。10目標4：掌握各種水污染控制技術(shù)設(shè)備計算和運行管理方面的知識；培養(yǎng)學生從千變?nèi)f化的實際問題中抓住事物本質(zhì)的能力和掌握解決問題的思路與方法。（支撐畢業(yè)要求指標點:2.3）按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率高，并能很好認識物理及生化處理法系統(tǒng)中設(shè)計和運行中的一些重要問題。按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率較高，并能較好認識物理及生化處理法系統(tǒng)中設(shè)計和運行中的一些重要問題。大多數(shù)時候按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率一般，有時能認識物理及生化處理法系統(tǒng)中設(shè)計和運行中的一些重要問題。不能按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率低，不能認識物理及生化處理法系統(tǒng)中設(shè)計和運行中的一些重要問題。10目標5：通過本課程的學習，培養(yǎng)作為一個水處理工程技術(shù)人員必須具備的堅持不懈的學習精神，嚴謹治學的科學態(tài)度和積極向上的價值觀，為未來的學習、工作和生活奠定良好的基礎(chǔ)。（支撐畢業(yè)要求指標點12.2）按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率高，并能主動運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，完成工藝設(shè)計。按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率較高，并能運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，初步完成工藝設(shè)計大多數(shù)時候按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率一般，有時能運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，完成的工藝設(shè)計有錯誤。不能按時提交作業(yè)；作業(yè)正確率低，不會運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，不能完成工藝設(shè)計。10注：每章學習結(jié)束后提交作業(yè)。課程考試評分標準教學目標要求評分標準權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標1：掌握水中污染物種類、污染原理、排很好地掌握污水處理的較好地掌握污水處理的基本掌握污水處理的基對污水處理的基本知識放標準、水質(zhì)標準等相基本知識，能基本知識，本知識，基掌握較差，不關(guān)內(nèi)容，掌握城市污水靈活描述辨能描述辨別本能靈活分能靈活描述和工業(yè)廢水生化處理技術(shù)的基本理論和工別復(fù)雜工程問題的特征。復(fù)雜工程問析辨別復(fù)雜工程問題的辨別復(fù)雜工程問題的特15藝過程，了解各自的使特征。征。用范圍、條件及優(yōu)缺標點:1.4）很好的利用較好的掌握基本掌握了在環(huán)境污染目標2：掌握相關(guān)生化處理工藝構(gòu)筑物的構(gòu)生化處理工藝的基本原了利用生化處理工藝的利用生化處理工藝的基治理中利用生化處理工造和設(shè)計計算，具備解理，應(yīng)用于環(huán)基本原理，本原理，但藝的基本原決水污染控制工程中境污染治理。能應(yīng)用于環(huán)在把該原理理能力不夠