水污染控制工程教學大綱

PAGEPAGE1《水污染控制工程》教學大綱課程編號：081103A課程類型：□通識教育必修課□通識教育選修課□√專業(yè)必修課□專業(yè)選修課□學科基礎(chǔ)課總學時：48講課學時：40實驗學時：8學分：3適用對象：環(huán)境工程先修課程：環(huán)境工程微生物學、物理化學、流體力學和工程制圖一、教學目標（黑體，小四號字）本課程的設(shè)置目的是使學生通過本課程的學習，掌握廢水處理工程技術(shù)的基本原理，包括廢水的物理處理、化學處理、物理化學處理、生物處理和污泥處理方法等原理；掌握廢水處理工藝的基本設(shè)計計算和處理設(shè)備的設(shè)計計算；掌握廢水處理廠的設(shè)計過程；了解廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢，特別是基因工程、分子生物學技術(shù)以及膜分離等技術(shù)在廢水處理工程的應(yīng)用；了解城市廢水和工業(yè)廢水的回收與應(yīng)用；了解飲用水除污、水源保護以及廢水綜合治理的方法。通過本課程的學習，培養(yǎng)學生運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識分析和解決水污染問題的能力。能獨立進行水污染控制工程的設(shè)計、操作和運行管理。二、教學內(nèi)容及其與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系（黑體，小四號字）基本要求：介紹國家有關(guān)的水污染控制技術(shù)政策；重點講解各種水污染控制操作單元的基本原理、計算方法、適用范圍等；引導學生運用所學的基本知識和技能獨立進行水污染控制工程的設(shè)計、操作和運行管理。教學方法：主要采用講解的方法，借助于多媒體、圖片和現(xiàn)場參觀實習等手段，全面系統(tǒng)地介紹水污染控制技術(shù)，著重講解各章的重點和難點內(nèi)容，注意聯(lián)系工程，以解決工程中存在的疑難問題。課程實驗：指導學生完成8個學時的水污染控制工程實驗。課程設(shè)計：通過污水處理設(shè)施的設(shè)計，培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力，熟悉工程設(shè)計的過程，使用有關(guān)設(shè)計標準。作業(yè)及自習要求：根據(jù)教學要求，布置重點內(nèi)容作業(yè)，要求學生完成，并批閱。要求學生能根據(jù)課堂學習內(nèi)容，查閱有關(guān)文獻，自習有關(guān)課外內(nèi)容。畢業(yè)要求：通過課堂教學、實驗教學和課程設(shè)計，以及認識實習，完成本課程的學習目標，使學生全面掌握本課程的基礎(chǔ)知識和基本能力，達到環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求。三、各教學環(huán)節(jié)學時分配（黑體，小四號字）教學課時分配序號章節(jié)內(nèi)容講課實驗其他合計1第九章污水水質(zhì)和污水出路22第十章污水的物理處理83第十一章污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學基礎(chǔ)34第十二章活性污泥法95第十三章生物膜法46第十四章穩(wěn)定塘和污水的土地處理17第十五章污水的厭氧生物處理38第十六章污水的化學與物理化學處理39第十八章污泥的處理與處置510第二十章污水處理廠設(shè)計211活性炭吸附實驗、過濾實驗和混凝實驗、有機廢水的生化處理（4個實驗）8合計40848四、教學內(nèi)容（黑體，小四號字）選用教材：《水污染控制工程》(第四版下),高廷耀，顧國維主編，高等教育出版社,2015第九章污水水質(zhì)和污水出路第一節(jié)污水性質(zhì)與污染指標一、污水的類型與特征二、污水的性質(zhì)與污染指標第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化一、水體的自凈作用二、污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化第三節(jié)污水出路與排放標準一、污水出路二、污水排放標準基本要求：了解水資源與水污染現(xiàn)狀，掌握污水的性質(zhì)與污染指標，掌握污水自凈過程和遷移轉(zhuǎn)化過程，熟悉水質(zhì)標準和污水排放標準。重點：水質(zhì)指標難點：水質(zhì)模型思考題與習題（參見教材）第十章污水的物理處理第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)一、格柵的作用二、格柵的種類三、格柵的設(shè)計與計算四、篩網(wǎng)五、破碎機第二節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論一、概述二、沉淀類型三、自由沉淀與絮凝沉淀分析四、沉淀池的工作原理第三節(jié)沉砂池一、平流式沉砂池二、曝氣沉砂池三、旋流沉砂池第四節(jié)沉淀池一、沉淀池概況二、沉淀池的一般設(shè)計原則及設(shè)計參數(shù)三、平流式沉淀池四、豎流式沉淀池五、輻流式沉淀池六、斜板（管）沉淀池七、提高沉淀池沉淀效果的有效途徑第五節(jié)隔油池一、含油廢水的來源與危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法第六節(jié)氣浮池一、氣浮法的類型二、加壓溶氣氣浮法的基本原理三、壓力溶氣氣浮法系統(tǒng)的組成及設(shè)計基本要求：了解格柵（篩網(wǎng)）、沉砂池、調(diào)節(jié)池、沉淀池、隔油與破乳、浮上法等工作原理與技術(shù)分類；理解各單元水處理設(shè)施（設(shè)備）的工藝參數(shù)；掌握各種污水物理處理工藝的設(shè)計計算重點：廢水各種物理處理工藝的基本原理和設(shè)計計算難點：廢水各種物理處理工藝的設(shè)計計算和依據(jù)污水處理目的的工藝選擇和組合。思考題與習題（參見教材）第十一章污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學基礎(chǔ)第一節(jié)、污水的好氧生物處理和厭氧生物處理第二節(jié)、微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境第三節(jié)、反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù)第四節(jié)、米歇里斯-門坦（Michaelis-Menten）方程式

第五節(jié)、莫諾特（Monod）方程式

第六節(jié)、廢水生物處理工程的基本數(shù)學模式基本要求：熟悉反應(yīng)速度與反應(yīng)級數(shù)、Michaelis-Menten方程式和Monod方程式及污水生物處理工程的基本數(shù)學模式，了解理解污水生物處理技術(shù)分類和基本原理，掌握微生物生長規(guī)律及環(huán)境影響因素。重點：微生物生長規(guī)律及環(huán)境影響因素。難點：動力學方程。思考題與習題（參見教材）第十二章活性污泥法第一節(jié)、活性污泥法的基本概念第二節(jié)、活性污泥法的發(fā)展第三節(jié)、活性污泥法數(shù)學模型基礎(chǔ)第四節(jié)、氣體傳遞和曝氣設(shè)備第五節(jié)、活性污泥法過程設(shè)計第六節(jié)、脫氮除磷活性污泥法工藝及其設(shè)計第七節(jié)、活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計方法的深化第八節(jié)、二沉池第九節(jié)、活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計、運行和管理基本要求：掌握活性污泥法的基本概念、氣體傳遞原理和氧轉(zhuǎn)移的影響因素、曝氣設(shè)備選型及設(shè)計計算、活性污泥法數(shù)學模型及有關(guān)設(shè)計計算和脫氮除磷工藝及其設(shè)計，熟悉活性污泥法處理系統(tǒng)的設(shè)計及運行管理。重點：活性污泥法設(shè)計計算；脫氮除磷工藝及其設(shè)計；活性污泥法運行管理難點：活性污泥法數(shù)學模型基礎(chǔ)。思考題與習題（參見教材）第十三章生物膜法第一節(jié)、基本原理第二節(jié)、生物濾池第三節(jié)、生物轉(zhuǎn)盤第四節(jié)、生物接觸氧化第五節(jié)、生物膜法的進展基本要求：了解生物膜法工藝類型、特點、影響因素及生物膜法研究進展，理解生物膜法反應(yīng)動力學模型，掌握生物膜法的工作原理、工藝及其設(shè)計計算。重點：生物濾池、接觸氧化、曝氣生物濾池的工藝原理及特點、影響因素及其設(shè)計。難點：生物膜法的設(shè)計計算。思考題與習題（參見教材）第十四章穩(wěn)定塘和污水的土地處理第一節(jié)、穩(wěn)定塘第二節(jié)、污水土地處理第三節(jié)、人工濕地處理基本要求：了解穩(wěn)定塘的基本類型及設(shè)計要求、污水土地處理系統(tǒng)的工藝類型及使用場合，理解污水土地處理系統(tǒng)的凈化原理，掌握人工濕地的凈化機理、工藝類型及設(shè)計方法。重點：人工濕地的凈化機理、類型和設(shè)計。難點：人工濕地的設(shè)計。思考題與習題（參見教材）第十五章污水的厭氧生物處理第一節(jié)、

污水厭氧生物處理的基本原理第二節(jié)、

污水的厭氧生物處理工藝第三節(jié)、

厭氧生物處理法的設(shè)計計算基本要求：了解污水厭氧技術(shù)的應(yīng)用進展和使用條件，理解和掌握厭氧生物處理工藝的基本原理、運行方式及特點、設(shè)計計算與操作管理重點：厭氧生物處理技術(shù)的基本原理、常用厭氧工藝的運行方式及特點難點：厭氧工藝流程和設(shè)備的選擇思考題與習題（參見教材）第十六章污水的化學與物理化學處理第一節(jié)、中和法第二節(jié)、化學混凝法第三節(jié)、化學沉淀法第四節(jié)、氧化還原法和超臨界氧化法第五節(jié)、吸附法第六節(jié)、離子交換法第七節(jié)、萃取法第八節(jié)、膜析法基本要求：了解混凝法、中和法、化學沉淀法、氧化還原法和超臨界氧化法等基本原理與技術(shù)分類；掌握各種污水化學處理工藝的設(shè)計計算。了解吸附法、離子交換法、萃取法、膜析法等基本原理；掌握各種污水物理化學處理工藝的設(shè)計計算。重點：各種化學和物理化學處理工藝的基本原理和設(shè)計計算。難點：各種化學和物理化學處理工藝的適用條件和設(shè)計計算。思考題與習題（參見教材）第十七章城市污水回用（不介紹）第十八章污泥的處理與處置第一節(jié)、污泥的來源、特性及數(shù)量第二節(jié)、污泥的處理工藝第三節(jié)、污泥的濃縮第四節(jié)、污泥的穩(wěn)定第五節(jié)、污泥的脫水第六節(jié)、污泥的最終處置基本要求：了解污泥的來源及特性、最終處置方法，理解污泥穩(wěn)定和處置的含義，掌握污泥濃縮、穩(wěn)定、脫水、綜合利用工藝方法。重點：污泥的濃縮、污泥穩(wěn)定、脫水干化技術(shù)難點：污泥量的計算思考題與習題（參見教材）第十九章工業(yè)廢水處理（不介紹）第二十章污水處理廠設(shè)計第一節(jié)、概述第二節(jié)、廠址選擇第三節(jié)、工藝流程確定第四節(jié)、平面布置與高程布置第五節(jié)、技術(shù)經(jīng)濟分析第六節(jié)、污水處理廠運行與控制基本要求：了解污水處理廠設(shè)計所需的資料、設(shè)計原則、設(shè)計步驟、經(jīng)濟分析的內(nèi)容，理解污水處理廠廠址、工藝流程選擇的原則和規(guī)范，掌握平面布置、高程布置的原則和設(shè)計方法。重點：廠址選擇，污水處理廠的平面布置與高程布置難點：技術(shù)經(jīng)濟分析思考題與習題（參見教材）五、考核方式、成績評定（黑體，小四號字）考核方式:閉卷；平時成績占30%；期終考試占70%。六、主要參考書及其他內(nèi)