《水污染控制工程》课程教学大纲
Water pollution Control Engineering
适用四年制本科环境工程专业
总学分 1总学时:112 理论学时:82 实验/实践学时:30/0
一、课程的性质任务
水污染控制工程是环境工程类专业的一门主干必修专业课.
课程任务:通过该课程的学习,使学生掌握废水的物理、化学、物理化学和生物处理基本方法,包括基本理论、工作原理,主要设计计算和常规设备的技术性能。使学生掌握水污染控制工程的基本原理、设计计算,并熟悉水处理构筑物运行和管理。培养学生分析和解决工程实际问题,并具有一定的研究能力。 二、课程基本要求
学习本课程后,应达到下列基本要求:
1.对水污染控制工程的基本概念有明确的认识; 2掌握常规水污染的控制方法,基本工艺流程;
3.掌握水污染控制中常规构筑物的设计计算;熟悉设计参数,并能够正确选择; 4.掌握城市污水处理厂的设计原则,工艺设计计算,熟悉其运行管理; 5.了解难降解工业废水处理的研究方法; 6.了解废水深度处理的方法。
三、教材及主要参考书
1.教材:水污染控制工程下册(第三版).高等教育出版社.高廷耀.,2007 2.参考书:
[1]. 张自杰.排水工程下册 (第4版).北京:中国建筑工业出版社,2000 [2]. 高廷耀.水污染控制工程(第1版). 北京:高等教育出版社,1993 [3].给排水设计手册(第1版).第五册 中国建筑工业出版社,2000
[4]. 张希衡.水污染控制工程 (第2版) 北京:冶金工业出版社,2004
四、课程内容
第一章 总论
主要内容:水资源循环及特点,水污染的主要来源及危害,水中污染物的类型及污染指标,水质标准,水体的污染与自净,水污染控制的基本原则及方法。
重点:污染物的类型及污染指标,水体自净。
第二章 物理法
主要内容:格栅的作用及种类,格栅的设计与计算,格栅的运行管理及维护,沉淀原理,沉淀类型,沉淀曲线,理想沉淀池;沉砂池类型,构造和设计计算;沉淀池类型,构造和设计计算;隔油池类型,构造和设计计算;气浮原理,类型,溶气气浮的设备构造和设计计算。过滤的原理,普通快滤池的构造和设计计算;其它过滤设备构造和运行。
重点:沉淀原理,理想沉淀池,沉淀池设计计算;加压溶气气浮的设计计算。 难点:气浮原理。
第三章 化学法
主要内容:混凝原理,胶体结构, 混凝剂和助凝剂,影响混凝效果的主要因素,混凝设备的选择计算;酸性废水和碱性废水中和的处理原理,方法,工艺及设计计算;化学沉淀原理,常用沉淀剂的选择,常用工艺及计算。氧化还原法,加氯氧化法除氰,臭氧氧化法,电解还原法除铬,药剂还原法除铬,电解还原法除汞,氧化还原法的应用。
重点:混凝原理及计算,加氯氧化法除氰,药剂还原法除铬。
第四章 物化法
主要内容:吸附原理, 影响吸附的因素,吸附剂种类,吸附剂再生,吸附工艺和设备,吸附法在污水处理中的应用和计算。离子交换剂类型,离子交换树脂的选用, 离子交换工艺设备, 离子交换法在废水处理中的应用。萃取,分配系数,萃取剂,萃取的三种流程,萃取设备,萃取法在废水处中的应用。膜分离,渗析,电渗析,反渗透,超滤的原理和应用。
重点:吸附原理,影响吸附因素,吸附计算。
第五章 废水生物处理基本概念和生化反应动力学基础
主要内容:污水生物处理基本原理,发酵与呼吸,好氧生物处理,厌氧生物处理,脱氮除磷原理,微生物的生长规律和生长环境,反应速率与反应级数,微生物生长动力学,废水的可生化性。
重点:生物处理基本原理。
难点:反应速率与反应级数,微生物生长动力学。
第六章 活性污泥法
主要内容: 活性污泥法基本原理,活性污泥的性能指标,活性污泥法数学模型,活性污泥的运行方式和设计运行参数,曝气原理、方法和设备,活性污泥法脱氮除磷,活性污泥法系统的工艺设计计算,活性污泥法的运行管理。
重点:活性污泥法基本原理,活性污泥法系统的工艺设计计算。
第七章 生物膜法
主要内容:生物膜净化废水的机理,生物滤池,生物转盘,生物接触氧化池,生物流化床,以上方法的类型、构造和设计计算。生物膜法运行管理。
重点:生物滤池。
第八章 自然生物处理
主要内容:生物塘,土地处理系统的构造及应用。
第九章 污水厌氧生物处理
主要内容:厌氧生物处理基本原理及影响因素,废水的厌氧生物处理(厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器, 二段厌氧处理法)。厌氧生物处理工艺流程和设备选择, 厌氧反应器设计计算。
重点:上流式厌氧污泥床反应器。
第十章 城市污水回用
主要内容:回用途径,回用水水质标准,污水回用系统,回用处理技术方法。 重点:回用处理技术方法。
第十一章 污泥的处理和处置
主要内容:污泥的来源,性质,数量;污泥浓缩,重力浓缩,气浮浓缩。污泥的稳定;污泥干化与脱水,自然干化,机械脱水。污泥的处置,污泥的利用(农业利用、填埋、焚烧、建筑材料),最终处置。
重点:污泥的稳定。
第十二章 污水处理厂的设计
主要内容:资料收集,设计原则,初步设计,设计计算说明书,设计图纸。厂址选择,工艺流程的选择,污水厂的平面布置,污水厂的高程布置。 重点:设计计算说明书。
五、习题内容及要求
根据教学需要,布置一定量的习题,学生必须独立、按时完成。作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。
六、实验(至少完成5个实验)
实验一:沉淀实验
沉淀曲线的绘制,观察沉淀过程。 实验二:混凝实验
观察混凝现象,矾花的形成,影响混凝的因素。确定混凝剂的最佳投加量,最佳pH确定。
实验三:吸附实验
标准曲线的制作,吸附等温线的测定。 实验四:过滤实验
滤料筛分实验的方法,熟悉滤池实验设备和方法,比较加药过滤和不加药过滤效果,观察滤层水头损失和工作时间的关系。 实验五:活性污泥性质的测定
污泥沉降比,污泥指数的测定。 实验六 生物处理模型演示
曝气沉淀池,生物转盘,生物滤池,生物接触氧化池,氧化沟,UASB反应器模型演示。
七.学时分配
各教学环节的学时分配:基本内容讲课82学时;实验30学时。
序号 1 2 3 4 5 内容 第一章 总论 第二章 物理法 第三章 化学法 第四章 物化法 第五章 废水生物处理基本概念和生化反应动力学基础 第六章 活性污泥法 第七章 生物膜法 第八章 自然生物处理 9 10 11 12 13 第九章 废水厌氧生物处理 第十章 城市污水回用 第十一章 污泥的处理处置 第十二章 污水处理厂的设计 实验 学时 2 17 7 4 4 6 7 8 22 8 2 6 2 6 2 30 合计 112 八、先修课程
本课程的先修课程为:《无机及分析化学》,《有机化学》,《环境监测》,《环境工程微生物学》,《化工原理》。 九、适用对象 环境工程专业
十、执行大纲的几点说明
本课程教学大纲,是根据环境工程专业本科生培养方案与要求,结合本课程的性质、教学的基本任务和基本要求所编写的。成绩考核评定办法:以期末考试(闭卷)为主(占70%),参考作业平时成绩(占15%)和实验成绩(占15%)为辅。