《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：Water Pollution Control Engineering課程編號： 133991880課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 4.5學(xué) 時：72（其中：講課學(xué)時：56 實驗學(xué)時：16 ）適用專業(yè)： 環(huán)境工程專業(yè)開課部門： 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)境工程專業(yè)的必修專業(yè)課程。通過理論與實踐相結(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、原理和計算方法，了解目前國內(nèi)外的污水處理現(xiàn)狀和各種先進的水處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生獨立地進行水污染控制工程方面的有關(guān)規(guī)劃、設(shè)計和運行管理，

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)、無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測、流體力學(xué)與流體機械和環(huán)境微生物學(xué)。通過本課程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時部分第一章 污水水質(zhì)和污水出路 （4學(xué)時）知 識 點 污水的類型、污水的特征、污水的性質(zhì)、污染指標、水體的自凈作用、污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化、污水出路、污水排放標準。重 點物理性指標、化學(xué)性指標、生物性指標包含的內(nèi)容；BOD和COD的概念、類型及相互關(guān)系；水體自凈作用。難 點水體自凈數(shù)學(xué)模型。基本要求1、識 記：

3、BOD、COD、TOC、TOD、氧垂曲線； 2、領(lǐng) 會：有機物指標之間的相互關(guān)系，排放標準、水環(huán)境質(zhì)量標準、環(huán)境容量之間的關(guān)系；3、簡單應(yīng)用：污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律、排放標準的分類和適用范圍； 4、綜合應(yīng)用：氧垂曲線的分析應(yīng)用。第二章 污水的物理處理（8學(xué)時）知 識 點格柵和篩網(wǎng)、沉淀的基礎(chǔ)理論、沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池。重 點格柵和篩網(wǎng)的主要類型和應(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 點沉淀的類型、沉淀池的工作原理、沉淀池的設(shè)計計算?；疽?、識

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：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、簡單應(yīng)用：設(shè)備物理處理構(gòu)筑物及設(shè)備的設(shè)計的一般原則和方法； 4、綜合應(yīng)用：沉砂池、初沉池的設(shè)計計算。第三章 污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)（4學(xué)時）知 識 點發(fā)酵、呼吸、好氧生物處理、厭氧生物處理、生物脫氮、生物除磷、微生物生長規(guī)律、微生物的生長環(huán)境、反應(yīng)速率、反應(yīng)級數(shù)、微生物群體增長速率、底物利用速率、微生物增長與有機底物降解。重 點微生物的呼吸類型、廢水的好氧生物處理和厭氧處理、脫氮除磷基礎(chǔ)理論、

5、微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境、微生物的四個生長時期及其對廢水處理的指導(dǎo)意義、廢水處理過程中有機物的轉(zhuǎn)化過程、米門方程、莫諾特方程式。難 點廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式。基本要求1、識 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)級數(shù)、底物； 2、領(lǐng) 會：反應(yīng)速率和反應(yīng)級數(shù)、微生物生長動力學(xué)基本原理；3、簡單應(yīng)用：反應(yīng)級數(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：微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境與生物處理廢水處理的聯(lián)系、廢水處理過程中有機物的轉(zhuǎn)化。第四章 活性污泥法（8學(xué)時）知 識 點活性污泥、活性污泥法；活性污泥法的類型；活性污泥法數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)；去

6、除有機污染物的活性污泥法過程設(shè)計；脫氮、除磷活性污泥法工藝及設(shè)計；二沉池；活性污泥法處理系統(tǒng)的設(shè)計、運行與管理。重 點活性污泥的基本概念、基本流程、降解有機物的機理，氣體傳遞原理、曝氣的方法和曝氣池的構(gòu)造，活性污泥法的運行方式、活性污泥法的設(shè)計計算、活性污泥法運行管理。難 點活性污泥法的設(shè)計計算、活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計和運行中的重要影響問題?；疽?、識 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、污泥負荷、容積負荷；2、領(lǐng) 會：雙膜理論、污泥膨脹、活性污泥法的類型、曝氣方法；3、簡單應(yīng)用：氣體傳遞理論、二

7、沉池的設(shè)計計算、活性污泥法運行管理常見問題的分析；4、綜合應(yīng)用：活性污泥法去除有機污染物的的基本設(shè)計計算、脫氮、除磷活性污泥法工藝選擇。第五章 生物膜法（6學(xué)時）知 識 點生物膜結(jié)構(gòu)及凈化機理、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)動力學(xué)、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池、生物流化床。重 點生物膜的基本概念、生物膜的形成、生物膜法的基本類型，生物濾池的構(gòu)造、工作機理、設(shè)計計算，生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造，生物接觸氧化池的構(gòu)造、作用。難 點生物膜法反應(yīng)動力學(xué)、生物濾池的工作機理、設(shè)計計算?；疽?、識 記：生物膜 、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤法、生物接觸氧化法；2、領(lǐng) 會：生物膜的結(jié)

8、構(gòu)與凈化機理、生物膜法影響因素；3、簡單應(yīng)用：生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造與設(shè)計計算、生物接觸氧化池的構(gòu)造與設(shè)計計算；4、綜合應(yīng)用：生物濾池的設(shè)計與計算。第六章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理（4學(xué)時）知 識 點好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、污水土地處理、人工濕地處理。重 點穩(wěn)定塘的類型及凈化機理，污水土地處理系統(tǒng)的概念、分類和凈化機理，人工濕地的凈化機理。難 點穩(wěn)定塘的適應(yīng)性及設(shè)計計算?；疽?、識 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：穩(wěn)定塘、土地處理系統(tǒng)和人工濕地的凈化機理；3、簡單應(yīng)用：人工濕地的設(shè)計參數(shù)選??；4、綜合應(yīng)用：穩(wěn)定塘的設(shè)計計算方法。第七章 污水的厭氧生

9、物處理（6學(xué)時）知 識 點厭氧消化機理、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)計計算。重 點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)計計算。難 點好氧-厭氧的聯(lián)合運用、厭氧生物處理法的設(shè)計計算。基本要求1、識 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：厭氧生物處理的基本原理、厭氧消化影響因素；3、簡單應(yīng)用：厭氧生物處理法的設(shè)計計算； 4、綜合應(yīng)用：好氧與厭氧的聯(lián)合運用。第

10、八章 污水的化學(xué)與物理化學(xué)處理（8學(xué)時）知 識 點中和法、化學(xué)混凝法、氧化還原法、吸附法、離子交換法、膜析法。重 點污水化學(xué)處理的對象，化學(xué)混凝法的概念、原理、影響因素；污水物理化學(xué)處理法處理的對象，吸附的原理、分類，離子交換法的原理及其在廢水處理中的應(yīng)用，膜析法的分類及各種類型的原理、膜析過程。難 點化學(xué)混凝法、膜析法?；疽?、識 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：混凝原理、吸附機理、離子交換法的原理、膜析機理；3、簡單應(yīng)用：污水化學(xué)及物化處理的對象的選擇、廢水中膠體穩(wěn)定性及脫穩(wěn)作用機理、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）知 識 點回用途徑、回用水水質(zhì)標準、污水回用系統(tǒng)；回用技術(shù)方法；污水回用安全措施。重 點污水的深度處理技術(shù)。難 點污水回用安全措施?；疽?、識 記：污水回用、回用水水質(zhì)標準、污水回用系統(tǒng)類型、城市污水會用系統(tǒng)組成、 危害鑒別、危害評價；2、領(lǐng) 會：預(yù)處理方法、深度處理方法、風(fēng)險評價主要內(nèi)容；3、簡單應(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）知 識 點污泥的來源、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 點污泥的來源和

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 點污泥消化法的概念、方法、設(shè)計?；疽?、識 記：游離水、毛細水、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：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、簡單應(yīng)用：污泥消化的設(shè)計、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 污水處理廠設(shè)計（2學(xué)時）知 識 點設(shè)計原則、設(shè)計步驟、廠址選擇、工藝流程確定、平面布置與高程布置、技術(shù)經(jīng)濟分析、污水處理廠運行和控制。重 點廠址選擇原則、污水處理廠（站）處理方法和工藝流程選擇確定、污水處理廠的平面布置和高程布置。難

13、點平面布置和高程布置。基本要求1、識 記：平面布置、高程布置、技術(shù)經(jīng)濟；2、領(lǐng) 會：設(shè)計原則；3、簡單應(yīng)用：廠址選擇； 4、綜合應(yīng)用：污水處理廠工藝流程的選擇確定。 學(xué)時分配 知識單元理論學(xué)時第一章 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 污水處理廠的設(shè)計2復(fù)習(xí)2合計56（二）實驗學(xué)時部分實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的本實驗是環(huán)境工程專業(yè)實踐環(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。通過實驗使學(xué)生加深對水污染控制原理的理解，掌握水污染控制工程中的物化、生化處理工藝過程，掌握一般水處理實驗技能和儀器、設(shè)備的使用方法，學(xué)會設(shè)計實驗方案和組織實驗的方法，掌握數(shù)據(jù)處理方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生動手能力、實驗操作技能、觀察及分析問題解決問題的能力，進一步培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識解決水污染控制實際問題的能力。 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標準 在實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和實驗設(shè)計能力，使學(xué)生掌握一般水處理實驗技能、儀器和設(shè)備的使用方法，學(xué)會設(shè)計實驗方案和組織實驗的方法，培養(yǎng)學(xué)生進行分析實驗數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的基本能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生動手能力、觀察及分析問題、

15、解決問題的能力，使學(xué)生能夠真正的做到理論與實踐相結(jié)合的能力標準。實驗項目、內(nèi)容、學(xué)時分配及實驗類型1、必開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1活性污泥形態(tài)及生物相的觀察觀察曝氣池污泥污泥菌膠團及原生動物、后生動物2驗證107-82活性污泥性能參數(shù)的測定活性污泥濃度、SV、SVI值測定3驗證107-83多階完全混合曝氣污水處理模擬實驗了解活性污泥法水處理的具體工藝及原理，并通過對處理過程中溶解氧的測定，評價曝氣設(shè)備的充氧能力。3驗證107-84混凝劑篩選實驗觀察混凝現(xiàn)象，加深對混凝理論的理解。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離子交換水處理實驗加深對離子交換基本理論的理解，學(xué)會離子交換樹脂交換容量的測定4綜合107-82、選開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1活性炭吸附實驗掌握吸附實驗方法和數(shù)據(jù)處理掌握建立兩個吸附等溫線的模型的方法；對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測定儀、分光光度計等。四、教學(xué)方法與手段1、堅持理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法，理論教學(xué)要結(jié)合學(xué)生實例觀察分析、課堂討論等教學(xué)形式，努力降低學(xué)生接受知識的難度，不斷提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析

17、和解決問題的能力。講解基礎(chǔ)理論的同時，結(jié)合當前廢水處理熱點、難點及最新研究進展，補充相關(guān)內(nèi)容。2、堅持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點和難點，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)雜的理論變得簡單、直觀，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)生積極思考問題、分析問題，拓展學(xué)生的思維。通過課堂討論、工程實例分析、課后作業(yè)等各教學(xué)環(huán)節(jié)的有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：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。成績評定：按照考試模式改革實施方案評定成績，其中：期末考試成績占50%，課程實驗占20%，課后作業(yè)占15%，課堂小測驗占10%，課程小設(shè)計占5%。六、選用教材、講義和主要參考書選用教材：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：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），張自杰編著，中國建筑工業(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