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1、水污染控制工程1WaterpoIIutionControIEngineering(环境工程专业)一、课程基本信息学时:56学分:3.5考核方式:考试或科技论文论文、单元设计、实习基地现场实习占70%,平时成绩占总成绩的30%(平时成绩包括考勤和实验)。中文简介:水污染控制工程课程属环境类学科,是理论性和实践性都很强的学科,是环境工程专业必修的一门专业基础课程。其中水污染控制工程1主要内容是介绍城市污水中各种污染物的处理方法、处理工艺过程及处理设施的结构特点。本课程的总学时为60学时,外加40个学时的水处理工艺实验课。本课程课堂教学章节和实验教学内容均以目前城市污水处理过程较多采用的经典水污染控
2、制技术为主线讲解,同时又对近年来发展起来的高级氧化技术、膜生物反应器、A/O工艺、生物强化处理技术、水体修复等新技术作了详尽的介绍,突出地反映了环境科学与工程学科的有关新概念、新理论、新技术、新工艺,而对目前少用的污水处理工艺则建议学生自学。二、教学目的与要求(一)课程的性质水污染控制工程是环境工程专业主干课程之一,属必修课程。根据已往环境工程专业毕业学生的从业特点,其中从事一专业(环境工程)的人中,约有2/3以上人数是从事水污染控制的工程设计、工程施工以及处理设施的运营。因此,我们将水控制工程进行细化,并将其分为水污染控制工程工1和水污染控制工程工2两门课程,其中法水污染控制工程工1主要是侧
3、重在城市生活污水处理工艺和处理装置,而水污染控制工程工2主要讲述工业废水中污染物控制的基本概念、基本原理、基本理论,常见工业废水的污染特点、处理方法、处理工艺及处理设施结构特点和设计方法。(二)课程的目的水污染控制工程1的目的是使学生能掌握常见生活污水中有机质、氮、磷和悬浮物的处理工艺和处理装置特点和常规处理方法,提高学生设计和运营处理设施的能力,以便为他们今后工作打下良好的专业基础。具体的目的如下:本课程的主要任务是讨论污水的物理处理、生物化学处理及生物处理等各种污水处理方法的基本理论知识、工作原理、设计计算,使学生掌握水处理三大方法的概念、基本原理和主要设计计算等内容,重视环境工程设计的实
4、践及创新,提高其分析和解决问题的能力。1)使学生能了解污水的污染特点,掌握常规污水的污染物种类、浓度范围及处理难点,以便进行工艺设计时选择有针对性的处理工艺。2)使学生了解污水处理方法的分类,重点要求学生掌握当前常用污水处理方法的原理、工艺参数的控制范围和适用范围。3)使学生掌握污水处理单元的工作原理、设计计算及图纸设计,了解各种污水处理单元的优缺点,以便今后设计过程中能合理选用和设计处理单元。4)通过理论学习和课程设计的训练,而使学生能合理选择污水处理工艺过程,合理组合和设计各种处理单元,并能综合评价污水处理设施的造价和运行成本。三、教学方法与手段本课程的教学方法:根据教学内容的不同,综合采
5、用多种的教学方法,如课堂讲授、启发式教学、学生讲授、学生以小组完成的小论文等,以提高教学质量。通过讲授与提问、引导和自学、观察与实验相结合,使学生和教师之间能相互交流、从而激发学生的学习积极性,培养学生应用科学方法分析问题和解决问题的能力。本课程的教学手段:实物、多媒体课件、图片、动画视频手段等有机结合,将原来抽象、复杂的理论知识用生动的图像、动画和视频表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,提高教学的时效性。教学学时目标分配3了解了解掌握四、教学内容及目标教学内容第一章污染控制的标准及途径第一节污水性质与污染指标第二节水体污染与自净规律与污水处理厂程度关系第三节污水处理方法与系统重点与难点
6、:(1)要求学生在掌握污染指标基础上判断水体污染程度。根据水体自净能力求出污水处理厂处理程度。(2)污水厂一级处理、二级处理;污水深度处理工艺流程。衡量学习是否达到目标的标准:(1)水体污染与自净规律与污水处理厂程度关系,会计算水厂处理程度与处理级别。(2)根据国家污水处理厂污染物排放标准,会计算水厂处理程度与处理级别。(3)根据污水水质进行处理方法和程度的选择。(4)掌握污染处理基本方法与系第二章物理处理法12第一节格栅分类与设计要点掌握第二节沉淀理论基础理解第三节沉砂池类型与设计要点掌握第四节沉淀池类型与设计要点掌握重点与难点:(1)格栅作用、设置位置格栅分类、格栅设计要点。(2)格栅结构
7、特点和设计要点。(3)沉淀类型及其特点及适用范围;(4)沉淀基本原理及影响因素;最小颗粒与表面负荷及去除率关理想沉淀池工作原理;理想沉淀池与实际沉淀池。(5)沉砂池种类及适用范围;沉砂池设计参数选择与设计。(6)沉淀池种类及适用范围;沉淀池设计参数选择与设计。衡量学习是否达到目标的标准:(1)根据污水水质进行格栅设计参数选择与工艺尺寸设计、选择格栅设备(2)掌握最小颗粒、表面负荷概念基础上会根据沉淀实验数据求出表面负荷及去除率关系(3)根据污水水质选择相应沉砂池设计并选择相关设备(4)根据污水水质选择相应沉淀池设计并选择相关设备笫三章:活性污泥法22第一节:活性污泥处理基本概念掌握第二节:曝气
8、理论掌握第三节:曝气设备掌握第四节:活性污泥反应器一一曝气池掌握重点与难点:(1)活性污泥基本概念;活性污泥法基本流程。(2)活性污泥来源活性污泥成分和作用;活性污泥工艺过理及原理。(3)活性污泥与水质净化关系。(4)氧转移原理;氧转移影响因素;有机物与需氧量;氧转移与供气量关系及其设计计算。(5)鼓风曝气设备与空气扩散装置及其设计;机械曝气设备及其设计。(6)曝气池分类;曝气池负荷几种表达方式;曝气池构造;曝气池布置形式。(7)活性污泥净化反应影响因素;主要设计和运行参数;活性污泥法新工艺.(8)进行曝气池容积计算和污泥回流系统设计;污水处理新工艺的特点及其应用。衡量学习是否达到目标的标准:
9、(1)活性污泥法基本流程?(2)活性污泥运行方式及特点?(3)活性污泥净化反应影响因素;确定参数进行曝气池容积计算;污泥回流系统设计与剩余污泥处置。)(4)了解常用污水处理工艺的特点及其应用(如SBR反应器的工作原理和结构特点,A/0组合工艺处理,A/A/O工艺,传统工艺及改良等?(5)活性污泥吸咐和生化氧化实验;要求学生通过网络收集水处理工程实例;课后设计曝气氧化池。(6)根据设计参数与池体尺寸会选择曝气设备与相关空气管道系统设计。第四章:生物膜法8第一节概述了解第二节生物滤池理解第三节生物转盘了解第四节生物接触氧化与生物流化床掌握重点与难点:(1)生物膜构造及其对有机物降解;生物膜处理法主
10、要特征。(2)使学生了解生物膜处理基本概念,掌握生物膜处理过理及原理。(3)使学生掌握生物膜处理净化反应影响因素。(4)使学生掌握生物转盘与生物滤池的设计计算。(5)生物接触氧化与生物流化床特点及设计计算。衡量学习是否达到目标的标准:(1)生物膜与活性污泥的优缺点;生物膜主要净化机理是什么?(2)掌握滤池构造、特点及设计。(3)掌握生物转盘构造、原理及设计。(4)掌握生物接触氧化池、生物流化床构造、设计计算。第五章:厌氧生物处理4第一节厌氧生物处理原理及特点理解第二节厌氧生物处理的方法与设计理解第三节生物接触氧化的方法与设计掌握重点与难点:(1)厌氧生物处理的基本原理;厌氧生物处理的特点;厌氧
11、生物处理的控制条件。(2)厌氧生物处理与好氧处理异同;厌氧生物处理的影响因素。(3)厌氧池的设计计算。(4)生物接触氧化处理特点是什么?应用范围?衡量学习是否达到目标的标准:(1)厌氧生物处理特点是什么?应用范围?(2)厌氧生物处理应用及设计计算。(3)掌握生物接触氧化的设计与计算。第六章污泥处理与处置4第一节污泥分类与性质,指标与输送了解第二节污泥浓缩原理与池体设计掌握第三节污泥机械脱水掌握重点与难点:(1)污泥分类、性质与性质指标;污泥量的计算;输送方法与设备。(2)污泥重力浓缩原理;污泥离心浓缩原理。(3)污泥机械脱水原理。衡量学习是否达到目标的标准:(1)掌握污泥量计算、输送方法与设备
12、选型。(2)重力浓缩池设计计算。(3)掌握污泥机械脱水设备选型。第七章污水处理厂运行与管理3第一节污水厂污水工艺调试了解第二节污水处理厂运行与管理技术掌握第三节污泥机械脱水重点与难点:(1)污水处理厂试运行与活性污泥培养与驯化;(2)活性污泥系统的运行与管理;沉淀池运行与管理;异常问题与管理。衡量学习是否达到目标的标准:(1)掌握活性污泥培养与驯化及设备性能测定方法。(2)掌握采用镜检相结合方法判断系统运行正常性。五、推荐教材和教学参考资源推荐教材:1张自杰等编.排水工程,中国建筑工业出版社,20062北京市政设计院等编.城市排水分册,中国建筑工业出版社,20003环境科学与工程学院主题探究平台