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水污染治理控制工程课程标准化学与生物工程学院——2《水污染控制工程》课程标准（新培养方案）编写人：审核人：课程编号：045026课程类型：专业必须课学时：81学分：4.5适用对象：环境科学一、课程理念1、课程性质：《水污染控制工程》是高等理工院校环境科学专业的必修专业课。它是根据水中污染物的不同状态，系统地讨论各种污染物分离及转化机理。重点研究水污染治理和而控制技术中各单元过程的基本原理、工艺、设备及构筑物特点、工艺设计计算等，使学生能顾掌握理论知识和具有一定解决实际问题的能力。本课程通过课堂的讲授，结合实验、习题及设计环节进行教学。2、课程目的：本课程是环境类专业的专业基础课，其主要目的在于全面系统的介绍有关技术政策，使学生掌握各种水污染控制技术的原理和设备计算，同时培养学生能够从工程观点分析和处理实际问题的能力。学生通过该课程的学习，为将来从事污水处理工程设计、运行、管理和科学研究工作打下坚实的基础。3、主要内容：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，重视环境工程设计的实践及创新，提高其分析和解决问题的能力。——34、课程要求：使学生能了解各种工业行业废水的污染特点，掌握常规工业行业废水的污染物种类、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。使学生废水处理方法的分类，重点要求学生掌握当前常用废水处理方法的原理、工艺参数的控制范围和适用范围。使学生掌握各种废水处理单元的工作原理、设计计算及图纸设计，了解各种废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。通过理论学习和课程设计的训练，而使学生能合理选择复杂废水处理工艺过程，合理组合和设计各种处理单元，并能综合评价该废水处理设施的造价和运行成本。二、课程目标认知目标：通过本课程的学习，了解水污染及其危害，明确水污染治理的对象、任务及方法；熟悉有关水质标准及法规，了解水体自净机理。能力目标：掌握物理处理法的基本原理，明确其处理对象、工艺特点；熟悉各种处理构筑物的型式及构造，掌握其设计方法。掌握化学处理法的处理对象、工艺条件及有关设计内容，熟悉各种化学处理剂的种类、性质及用途，重点掌握水处理剂的种类、特性及作用机理。掌握生物处理的基本概念及生化反应动力学基础，了解自然条件下的生物处理过程及净化机理。素质目标：通过课程的学习和实验的操作，掌握铁碳微电解法处理有机废水、混凝沉淀、活性炭吸附处理有机废水的原理及方法，并能为此设计出相应的废水处理流程。通过实验使学生加深对水污染控制原理的理解，掌握水污染控制工程中的物化、生化处理工艺过程，掌握一般水处理实验技能和仪器、设备的使用方法，学会设计实验方案，掌握数据处理方法；培养和提高学生动手能力、实验操作技能、观察及分析问题解决问题的能力，进一步培养学生综合利用所学知识解决水污染控制实际问题的能力。——4三、课程内容（一）理论教学第一章：污水水质和污水出路第1节污水性质与污染指标第2节污染物在水体环境中的迁移与转化第3节污水出路与排放标准主要内容：水质指标、排放标准、污染物在水体环境中的迁移和转化、废水的出路重点与难点：废水的水质指标；水质指标的分类及具体的含义；废水的排放标准；国家标准和地方标准之间的关系；水体的自净作用；排放水体及其限制，废水的回用。第二章：污水的物理处理第1节格栅和筛网第2节沉淀基础理论第3节沉砂池第4节沉淀池第5节隔油池和气浮池主要内容：格栅和筛网、沉淀的基础理论、沉淀池、沉砂池、隔油和破乳、浮上法种分类。重点和难点：格栅和筛网的主要设备；沉淀的基础理论；沉淀池和沉砂池的主要形式、隔油——5的主要方法和构筑物的主要形式、破乳的基本方法、浮上法的原理和主要设备及形式。第三章：污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础第1节污水生物处理基本原理第2节微生物的生长规律和生长环境第3节反应级数和微生物生长动力学主要内容：好氧生物处理和厌氧生物处理、微生物生长规律和生长环境、反应速度和反应级数、莫氏方程、废水生物处理的基本数学模式。重点与难点：好氧生物处理的原理；厌氧生物处理的原理；微生物生长规律和生长环境；反应速度和反应级数；米-门方程、莫氏方程、*废水生物处理的基本数学模式第四章：活性污泥法第1节基本概念第2节活性污泥法数学模型基础第3节气体传递原理和曝气设备第4节去除有机污染物的活性污泥法过程设计第5节脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计第6节活性污泥法系统设计方法的深化第7节二次沉淀池第8节活性污泥法处理系统的设计运行与管理主要内容：活性污泥、气体传递原理、曝气池、活性污泥法的类型、活性污泥法的设计计算、——6活性污泥法的运行管理重点与难点：活性污泥法的基本概念、活性污泥的类型；气体传递原理；曝气池的类型及结构；活性污泥法的设计计算；二沉池；活性污泥法的运行管理；劳伦斯和麦卡蒂模型；剩余污泥量计算；需氧量设计计算，生物除氮生物除磷的工艺第五章：生物膜法第1节基本原理第2节生物滤池第3节第3节生物转盘法第4节生物接触氧化法主要内容：生物膜的基本结构及净化机理；生物滤池的构造及生物滤池法的工艺流程；生物转盘法的构造及工艺流程；生物氧化池的构造及工艺流程重点与难点：生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法的构造及工艺流程；生物接触氧化法的设计计算第六章：稳定塘和污水的土地处理第1节稳定塘第2节污水土地处理第3节人工湿地处理主要内容：稳定塘的种类及工艺，污水土地处理系统的净化原理及工艺类型，人工湿地的净化机理和类型——7重点与难点：稳定塘的类型及工作原理，稳定塘的适应性及优缺点；土地处理的基本方法及类型；人工湿地的净化机理第七章：污水的厌氧生物处理第1节基本原理第2节第2节污水的厌氧生物处理工艺第3节厌氧生物处理法的设计计算主要内容：厌氧消化的机理及影响因素；化粪池；厌氧生物滤池；分段厌氧处理法；艳阳生物处理流程和设备的选择；厌氧反应器的计算；重点及难点：污水厌氧生物处理的基本原理；厌氧消化的机理和影响因素；厌氧接触法的机理；消化池的热量计算第八章：污水的化学与物理化学处理第1节中和法第2节化学混凝法第3节化学沉淀法第4节氧化还原法第5节吸附法第6节离子交换法第7节萃取法第8节膜析法和超临界处理——8主要内容：湿投加法；过滤法；化学混凝法的原理及影响混凝沉淀的主要因素；化学沉淀法溶解度、溶度积、沉淀剂用量的计算；氧化还原法、吸附法、离子交换法、萃取法的机理；离子交换树脂的工艺和设备重点和难点：混凝的原理，影响混凝的主要因素；氧化还原法、吸附法、离子交换法、萃取法的机理；混凝法的基本概念、混凝的基本步骤、混凝药剂及主要设备、中和法的类型、中和法的药剂、化学沉淀法的概念、沉淀药剂、氧化还原的基本方法、氧化还原药剂；吸附法、离子交换、萃取和膜析的基本概念；处理原理和规律；主要设备及结构；适用的范围。第九章：城市污水回用第1节回用途径和回用水质标准第2节污水回用系统和回用处理技术方法第3节回用处理技术第4节污水回用安全措施主要内容：城市污水处理；城市污水处理与中水回用；城市污水综合处理工艺筛选优化；城市污水的除磷脱氮重点和难点：了解城市污水处理新技术开发与应用现状；掌握城市污水处理现代技术的要点及处理水回用技术；掌握城市污水综合处理与工艺的筛选优化；了解城市污水除磷脱氮的工艺方法。第十章：污泥的处理与处置第1节污泥的来源特性数量及处理工艺第2节污泥浓缩——9第3节污泥稳定和污泥脱水第4节污泥的最终处理主要内容：污泥的来源、性质和数量；污泥处理的基本步骤；重点与难点：污泥的来源、性质和数量；污泥的处置和前处理；污泥的浓缩；污泥的稳定；污泥的调理；污泥的脱水；污泥的干燥和脱水。第十一章：污水处理厂设计第1节概述第3节厂址和工艺流程选择确定第4节平面布置与高程布置第5节污水处理厂运行和控制主要内容：污水处理厂厂址选择；处理方法和流程选择；平面布置与高程布置重点和难点：污水处理厂厂址的选择及主要处理方法（二）实验教学实验一、混凝沉淀实验实验意义及目的：掌握确定最佳混凝剂田间的基本方法，获得投加混凝剂的最佳pH和投加量；观察矾花的形成过程以及混凝沉淀现象，加深对混凝机理的理解。实验二、活性炭吸附实验实验意义及目的：本实验采用活性炭简写吸附的方法，确定活性炭对水中某些杂质的吸附能力。通过实验，掌握活性炭吸附的基本原理、吸附量的测定方法；绘制活性炭吸附等温线、建立等温吸附方程。——10实验三、铁碳微电解法处理工业废水实验意义及目的：本实验以印染废水为处理对象，通过实验，掌握铁碳微电解法处理有机废水中污染物的原理和方法；分析pH对微电解处理印染废水效果的影响。实验四、化学氧化法处理有机废水实验意义及目的：本实验以次氯酸钠为氧化剂，以印染废水为处理对象，通过实验，掌握次氯酸钠氧化处理印染废水中有机物及脱色的机理、氯氧化物处理有机废水的实验操作方法；分析pH对处理印染废水的效果的影响。四、课程实施：课程教学由教研室主任负总责，教学组长负责具体的组织与实施。基本流程包括：①成立教学组，②教学准备，③课程教学，④辅导答疑，⑤课程考核，⑥总结反馈。建议每周安排1-2次课，即2-4学时。每两周进行一次辅导答疑。课的教学环节包括：课堂讲授、实验教学、实验操作学生自学、习题、答疑、期末考试。通过上述环节，使学生对水污染控制工程的基本概念和各种控制方法的基本理论有较系统深入的理解，能基本掌握各种控制方法的应用范围和条件，同时能应用本课程中所学的基本理论和控制方法，配合课程设计和毕业设计等教学环节，对一般水污染控制工程进行规划、工艺设计、设备选型、研究开发和运行管理，还应了解水环境污染综合防治的原则和方法。本课程课堂讲授51课时，实验操作30课时。考核方式为采取闭卷考试的形式进行。五教材和教参——111.推荐使用教材：《水污染控制工程下册》（第三版），高廷耀顾国维编，北京：高等教育出版社，20022.参考资料：顾夏声等编《水处理工程》，北京：清华大学出版社（2000）娄金生等编《水污染治理新技术与设计》，北京：海洋出版社（1999）刘雨等编《生物膜法污水处理技术》，北京：中国建筑工业出版社（2000）周彤编《污水回用决策与技术》，北京：化学工业出版社（2002）汪大翚等编《水处理新技术》，北京：化学工业出版社（2001）王凯军等编《城市污水生物处理新技术开发与应用》，北京：化学工业出版社（2001）六、考核评价1、本门课程是一门考试课，评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。2、考试时间：理论考核120分钟3、考试方式、分制与解释（1）理论成绩的综合评价采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分，占总评成绩的60%。（2）实验成绩的综合评价为全面反映学生的实验理论水平、实验技能和治学态度，鉴于实验技能考试的可执行性较小，学生的实验成绩满分为30分，占总评成绩的30%。实验课平时成绩可根据每次的实验报告和现场表现记分。设计性实验是学生在教师的指导下完成。（3）平时成绩平时成绩为学生平时考勤、作业完成情况等评定，满分10分，占总评——12成绩的10%评价内容及方式总成绩=期末考试成绩×60%+作业成绩×10%+实验成绩×30%。