《水污染控制工程》教学大纲
课程英文名Water Pollution Control Engineering 课程
代码
06M0005
学分 2.5 总学时44 理论学时44 实验/实践学时0 课程类别专业课课程性质必修先修课程环境工程概论、环境微生物学适用专业环境工程开课学院质量与安全工程学院执笔人审定人制定时间2020 年12 月
一、课程的地位与任务
(一)课程地位
本课程是环境工程专业本科生的骨干专业课。课程以爱国、敬业、诚信、友善的核心价值观为导向,引导学生讨论废水的物理处理、生物化学处理及物理化学处理等各种废水处理方法的基本理论知识、工作原理、设计计算,使学生掌握废水处理三大方法的概念、基本原理和主要设计计算等内容。从而提升学生解决水污染问题的实际操作和设计能力、培养学生工程设计思维和研究能力,为环境可持续发展提供支撑。课程是环境专业知识结构的核心组成部分。
(二)课程目标
课程目标毕业要求
1. 具有水污染程度和特征的分析能力:要求深刻理解与熟练掌握水污染的物理性指标、化学性指标、生物性指标包含的内容,了解水质评价指标的监测方法及其由此而来的数据的不确定性,建立水质评价指标数据与水质特性之间及未来采取的可能处理工艺之间的相应逻辑关系。设计/开发解决方案3-1
(能够确定特定水体、大气、固废和物理性因素等环境污染解决的工程方案设计/开发任务和目标。)
2.具有水污染控制技术的工程知识:掌握废水物理处理、化学处理和生化处理三大工程技术手段中各处理工艺的概念、基本原理和实现方式、熟练掌握设计计算方法,深刻理解不同工艺的设计思想、深刻理解基于不同原理而来的工艺特征和应用方向差异,厚重学生的专业基础知识。工程知识1-3
(掌握水污染控制工程和大气污染控制工程等专业知识,并用于解决环境污染检测与控制的复杂工程问题。)
3. 具有水污染控制工程的设计能力:掌握水污染控制工程技术的设计能力,包括设计原则确立、水质水量特性分析、基本工艺比选、具体设计计算,材料设备选择,方案编写,方案对比和评价,图纸绘制;在此基础上理解水污染控制技术的设计要点,从整体上形成对设计的认识,提高水污染控制工程
设计的实践能力,具有一定的利用工程思维分析和分析问题2-3
(能够根据获取的环境状态数据,合理利用数学工具与信息化技术,对数据进行统计分析与关系挖掘,判断复杂环境工程问题的关键环节和参数,能够清晰界定与计量污染物的环境行为及环保工艺设施
解决问题的能力。
的运行状态。)
4. 了解水污染综合排放标准、水环境质量标准、回
用水水质标准;理解水污染末端治理在水污染控制中的定位。了解水循环周期及水处理技术的经济性对水污染控制的重要性,从而将可持续发展理念渗透入课程本身。
设计/开发解决方案3-2
(能够识别设计任务所面临的多种制约条件(如社会、健康、安全、法律以及环境等因素),能够给出多种解决方案并进行比较和分析,对设计方案进行优化。)
二、课程目标达成的途径与方法
课程目标 教学环节
对应内容
课程目标1
讲授第2、3、4部分知识以及作业
1、污水水质和污水出路
2、污水的量与调节
3、污水的质与调节
课程目标2
讲授第4-16部分及作业
4-7、污水的物理处理方法与技术 8-9、污水的化学处理方法与技术 10-15、污水的生物处理方法与技术 16、污泥处理方法与技术 课程目标3 讲授第17、18部分,本课程所有作业及实验 17、污水处理厂的设计 课程目标4
讲授第1部分
1水污染控制概论
三、课程目标与相关毕业要求的对应关系
课程目标与毕业要求的对应关系
课程目标
1
2 3 7 课程目标1 H 课程目标2 H 课程目标3 H 课程目标4
M
四、课程主要内容与基本要求
2 污水水质
和污水出
路
水质评价指标
water pollution污水排放标准
水体自净作用
污水的最终出路
深刻理解与熟练掌握的重点内容有:
污染水的物理性指标、化学性指标、生
物性指标包含的内容。BOD、COD的概
念、类型及相互关系。
要求一般理解与掌握的内容有:水体
自净作用的净化机制、氧垂曲线。污水
的最终出路。难点:氧垂曲线
3 污水的量
与调节
污水水量波动原因
时变化与日变化系数
水量调节池的设计计算
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:
污水水量变化的原因,特点,水量调节
原理及方法,水量调节池的计算与构型。
难点:水量调节池的设计计算。
4 污水的质
与调节
污水水质变化原因与特点
水质变化的调研与估算,
水质调节原理
水质调节的主要手段
水质调节池的设计计算
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:
算与构型。难点:水质变化的调研与估
算。
5 格栅及筛
网
格栅的作用、
格栅的设计选型、
栅渣量的计算与清渣方式
格栅井的设计计算
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:1、格栅的作用、设计、清渣方式。
难点:格栅井的设计。
6 沉淀理论自由沉淀理论与公式
影响沉淀的因素分析
理想沉淀池理论
表面负荷与颗粒沉速的相关
性
浅池理论。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:沉淀分离理论,理想沉淀池的结
和理论计算,浅池理论。难点:理想沉
淀池的理论及表面负荷的概念。
7 沉淀池及
沉砂池
沉淀法的四种应用,
沉淀的三种基本类型
沉砂池的作用与设计计算
沉淀池的设计计算、
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:沉淀法的四种应用,沉淀的类型。
沉砂池的作用、工作原理,平流式沉砂
池的设计。沉淀池的分类,平流式沉淀
池的设计计算。难点:沉淀池的设计计
算。
8 废水生物
处理的基
本概念和
微生物的好氧、厌氧呼吸
及微生物的四个生长时期对
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:。废水生物处理工程的基本数学模
生化反应动力学基础废水处理的指导意义
米-门方程与莫诺特方程与
污水净化速率的关系
废水生物处理的基本概念
式。难点:废水生物处理工程的基本数
学模式。
9 活性污泥
法
活性污泥污的基本概念。
活性污泥的特性及基本评价
指标
曝气的作用、影响曝气性能
的基本因素
曝气方法与设备。
活性污泥法的基本流程。
活性污泥法的进化流程
活性污泥法的设计计算。活
性污泥法系统设计和运行的
关键控制参数与方法
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:活性污泥的概念。活性污泥法的
基本流程。活性污泥法降解污水中有机
物的过程(原理)。曝气的作用与设备。
活性污泥法的设计计算。活性污泥法系
统设计和运行中的一些重要问题。要求
一般理解与掌握的内容有:曝气池的池
型。活性污泥法的各种运行方式。二沉
池的设计。难点:活性污泥法的设计计
算,活性污泥法系统设计和运行中的一
些重要问题。
10 生物膜法固着生长生物膜的结构及由
此而来的特征
生物膜法的概念、类型。
生物滤池的构造、工作机理、
生物滤池的设计计算:
生物转盘、生物接触氧化池、
曝气生物滤池、生物流化床
的设计构思与工艺特征
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:生物膜法的概念、类型。生物滤
池的构造、工作机理、计算与设计。要
求一般理解与掌握的内容有:生物转盘
的构造、设计。生物转盘、生物接触氧
化池与生物滤池的区别。流态化原理。
难点:生物滤池的工作机理、计算与设
计。
11 稳定塘和
污水的土
地处理
稳定塘处理的概念、基本原
理和类型
污水土地处理的概念、基本
原理和类型
湿地系统的净化机理
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:稳定塘和污水土地处理的概念、
基本原理。湿地系统的净化机理
要求一般理解与掌握的内容有:稳定
塘和土地处理的分类
12 化学混凝胶性特性与化学混凝法的概
念、原理、
影响混凝效果的因素分
析。
混凝剂和助凝剂的类型
及选择要求
要求一般理解与掌握的内容有:污水
的深度处理的目标和手段;化学混凝法
的概念、原理、影响混凝效果的因素。
混凝剂和助凝剂的类型及选择要求。难
点:混凝机理
13 过滤及膜
法
过滤的概念、原理、
过滤效果的影响因素。
膜法分离的原理、
膜材料的特点,
膜技术设计的工艺参数。
要求一般理解与掌握的内容有:过滤
的概念、原理、影响过滤效果的因素。
膜法分离的原理、膜材料的特点,膜技
术设计的工艺参数。难点:膜的工艺参
数设计
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:深度处理的概念。
14 脱氮及除
磷
氮循环与生物脱氮机理
生物脱氮菌种特性
生物脱氮工艺流程
生物脱氮工艺设计
生物除磷机理
聚磷菌特性
生物除磷工艺流程
生物脱氮除磷工艺设计
要求一般理解与掌握的内容有:废水
中氮、磷的去除机理和去除方法,废水
中氮、磷去除的工艺设计与计算。难点:
生物脱氮、生物除磷的机理
15 化学氧化
及消毒
化学氧化还原法的类型
的应用、
消毒的原理与目标
要求一般理解与掌握的内容有:化学
氧化还原法的类型的应用、消毒的原理
与目标。难点:氧化剂的选择与投加量
计算。
16 污水的厌
氧生物处
理
厌氧生物处理的基本原
理
厌氧反应器的类型
UASB反应器的结构及设
计要点解析
要求深刻理解与熟练掌握的重点内
容有:厌氧生物处理的基本原理。要求
一般理解与掌握的内容有:污水的厌氧
生物处理方法与设计。难点:厌氧生物
处理的基本原理。
17 污泥的处
理与处置
污泥的来源和性质
污泥浓缩方法
污泥脱水的基本方法
污泥深度处理处置的方法
深刻理解与熟练掌握的重点内容有:
污泥的来源、性质及主要指标。污泥浓
缩方法与设计污泥消化法的概念、方法、
设计。要求一般理解与掌握的内容有:
污泥的处置。污泥调理。污泥脱水。难
点:消化法
18 污水处理
厂的设计
污水处理厂(站)处理方
法和工艺流程选择基本原则。
污水处理厂的平面布置
污水处理厂高程布置和
要求一般理解与掌握的内容有:厂址
选择原则。污水处理厂(站)处理方法
和工艺流程选择。污水处理厂的平面布
置和高程布置。难点:工艺流程选择、
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