水污染控制工程课程标准

1《水污染控制工程》课程标准英文名称：Waterpollutioncontrolengineering课程编码：413052010适用专业：环境生态工程学分数：4.5一、课程性质《水污染控制工程》是我校环境生态工程专业的限选课，其主要任务在于通过课程的学习，使学生全面系统的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。通过该课程，使学生牢固掌握污水的物理、化学和生物学性质及其表达方法；掌握污水物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法的原理、特点和应用范围；掌握各种水污染控制技术设备计算、污水处理厂的系统布置、流程设计和运行管理方面的知识。培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法。该课程面向的是环境污染治理行业的水污染治理岗位，主要培养学生水污染治理的基本知识与技能，能从事环保、给水排水等行业的水污染控制工作。二、课程理念本课程是环境生态工程专业的专业限选课，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。《水污染控制工程》课程以实际应用为目标，教学上应充分体现工程应用在教学过程中的内化表现，面向实际工程，积极与社会对接，以培养学生应用水污染控制工程的原理为基础，提高学生分析和解决工程问题的能力，强化专业素养，达到培养专业化人才的目标。水污染控制工程教学主要面向环境治理行业中的水污染治理岗位，与生产实践紧密结合，课程应以项目式教学为主要教学手段，注重学生知识应用能力和职业技能、职业素养的培养。1、面向产业，突出需求。作为国家确定的七大战略性新兴产业之一的环保产业，已经成为21世纪的朝阳产业。处于环保产业链上游的环保设备制造业对专业技术人才的要求高、需求量大。目前，我国环保设备生产企业已逾万家，但普遍存在规模较小、技术水平不高、缺少自主创新理念等问题，与发达国家的同行业相比存在较大差距，特别是在大型成套环保设备的研发、设计、制造能力等方面明显不足。从人才方面来看，同样存在工程技术人才不配套、专业人才匮乏、重点技术缺口较大等问题。现有环境专业人才的学历结构、知识结构以及能力与素质远远不能满足环保产业的发展需要，培养宽口径。厚基础、具有创新性的应用复合型环保设备工程专业人才任重道远。水污染控制工程是环保产业的重要组成部分，这方面的人才缺口尤为突出。因此，水污染控制工程教学应面向环保产业对人才的需求。2、面向工程，强化特色。水污染控制工程作为环境生态工程专业的一门限选课程，其教学应根据环境生态工程专业的人才培养目标，面向工程，加强学生的动手能力、工程实践能力、创新能力的培养与教育，做到教学、科研和实践的有机结合，不断丰富实践教学的内容、方式和途径，以有效提高学生面向环保产业生产一线的工程素质。3、采用“工程案例讨论+任务驱动”等多种教学方法相结合。在授课过程中，对某一个工程案例或者工程现象先通过案例来引入，对这个问题产生的原因进行启发性的介绍，但不告诉学生解决方案。其次，通过任务的方式来进行分配给各小组进行讨论，分析现象，确定原因，形成不同的解决方案，不同的小组结果不一样。再在老师的指导下对各小组的方案分别进行指导，方案论证和修改。三、课程内容与人才培养的关联性在培养方案的毕业要求关联矩阵中，水污染控制工程对应专业知识模块，偏重应用，达成度为“★”。关联性对应人才培养要求课程内容偏重理论基础（T）非常重要（★）--比较重要（√）专业知识、信息技术、学第一单元第一章绪论2科视野、行业现状和趋势第五单元第五章生化处理基础偏重应用（P）非常重要（★）专业知识第二单元第二章物理处理法；第三单元第三章化学处理法；第四单元第四章物化处理法；第六单元第六章活性污泥法、第七章生物膜法、第八章厌氧生物处理法、第九章自然净化处理法；第七单元第十章组合式污水处理与中水回用设备比较重要（√）行业现状和趋势第二单元第二章物理处理法；第三单元第三章化学处理法；第四单元第四章物化处理法；第六单元第六章活性污泥法、第七章生物膜法、第八章厌氧生物处理法、第九章自然净化处理法；第七单元第十章组合式污水处理与中水回用设备四、课程目标总目标：通过对水污染控制工程基础知识及应用技术的讲解和学习，使学生了解水污染治理国内外的发展状况；理解本课程的性质、特点及与其它学科的关系；掌握水污染治理目的、分类、特点、技术及主要环境标准；掌握水污染控制工程的基本概念以及在环境保护中的作用。使学生具备初步的应用水污染控制工程工作能力，形成水污染治理工作岗位所需的职业技能素养和严谨的职业作风、团队合作精神和职业奉献意识。分目标：序号单元知识目标能力目标文化素质目标职业素养目标1第一单元了解世界水资源概况；理解中国水资源状况和所面临的形势。掌握水污染物的分类和水质主要控制指标。掌握水污染物浓度主要表示方法。了解水污染防治方法的分类。培养保护水资源的意识和责任感，确保地面水和地下水饮用水源地的水质。为经济建设提供合格的水资源，确保自然保护区、珍稀濒危水生动植物保护区、水产养殖区、公共游泳区、水上娱乐体育活动区、工业用水取水区和农业灌溉等水质合格。使学生具备常见污水处理的操作能力和相关经验，为供应安全可靠的饮用水以及各种类型废水的达标排放提供保障。2第二单元了解均化方式的类型及穿孔导流墙式均质池和同心圆型均质池的基本构造。掌握均和后污染物平均浓度的计算方式。了解格栅网的工作过程及其作用。了解筛网过滤的应用。进行物理法处理废水问题的分析与解决。向学生渗透可持续发展的和谐思想。使学生具备物理法处理废水的操作能力和相关经验。3了解射流器的工作原理及其应用。理解离散颗粒沉降规律。掌握stokes方程的涵义。掌握理想沉淀池与浅池沉淀系统及其应用。了解斜板、斜板沉淀池、沉沙池、隔油池工作原理。了解普通沉淀池的结构、功能及其应用。3第三单元理解胶体与悬浮液分散系脱稳凝聚机理。掌握絮凝剂及其作用机理。掌握混凝工艺方法及其应用。了解混凝反应器及澄清设备的工作原理。理解酸碱中和法的原理和应用，了解酸碱中和法的设备类型。理解化学沉淀法在水处理中的地位与作用。掌握氢氧化物沉淀法在分离回贵金属中的应用实例。掌握分步沉淀原理在沉淀分离中的应用。理解中和法、化学沉淀法、氧化还原法处理污水的基本原理及其主要处理对象。了解氧化还原法基本原理和在水处理中的适用范围。了解药剂氧化法和药剂还原法在水处理中的应用。了解电解法基本原理。培养学生应对水污染事件的能力。培养学生维护环境的主观能动性。使学生具备化学法处理废水的操作能力和相关经验。4第四单元了解吸附法基本原理及试验方法。掌握Freundlich,LangmuirandBET吸附等温线的涵义及三者之间的关系。理解吸附剂及吸附工艺过程，吸附剂的再生，吸附剂用量计算。理解穿透点、耗竭点的含义及吸附法在水处理中的应用。理解离子交换法培养学生利用物理化学法解决水污染问题的能力。教会学生正确的荣辱观，鼓励学生成为环保的倡导者和践行者。培养学生保护生态、保护环境促进社会和谐发展的责任感。4的基本原理。了解离子交换剂的性质及有关工艺技术参数。掌握离子交换平衡及交换势、交换容量的概念及相关计算。了解离子交换工作过程的四个阶段，及其在水处理中的应用。了解油类在水体中存在形式及浮油的隔油工艺方法及设备。5第五单元了解废水生化处理的基本原理，理解微生物生长的营养及影响因素，掌握微生物的新陈代谢，尤其是好氧分解代谢与厌氧分解代谢的区别。了解废水生化处理中微生物的生长曲线及控制阶段，理解微生物生长与底物利用速度之间的关系，掌握莫诺特方程及其物理意义。了解废水生化处理方法的分类及发展沿革，掌握好氧处理与厌氧处理的区别。了解废水可生化性的基本概念，理解废水可生化性的评价方法，掌握各类有机物的可降解性规律。进行生物法处理废水相关问题的分析与解决。培养学生热爱自然、维护生存环境的意识和责任心。使学生具备开发利用资源的意识，拓展就业思路。6第六单元了解活性污泥法的分类，理解活性污泥法净化废水的三个过程、基本流程、污泥沉降比与污泥容积指数之间的关系，掌握活性污泥法污泥回流的目的、活性污泥性能指标。了解细胞平均停留时间与污泥负荷、污泥浓度、出水底物浓度、污泥回流比的关系推导，理解污泥负荷与废水处理效率、活性污泥特性、污泥生成量、耗氧量之间的关系，培养学生分析生物法处理废水过程中发现、解决问题的能力。教会学生正确的荣辱观，鼓励学生成为环保严格执法的倡导者。在工艺运行和管理过程中遵守科学规律。5掌握污泥负荷和细胞平均停留时间的基本概念、计算方法、物理意义。了解活性污泥法对曝气设备的要求，理解氧传递原理以及曝气效率的评价指标，掌握曝气方法的分类、常见的曝气设备及各自特点。了解推流曝气池和完全混合曝气池的基本构造、设计参数，掌握合建式曝气池的构造、曝气池的设计计算方法、常见曝气池的运行方式及特点。了解活性污泥系统的日常管理内容及监测指标，理解活性污泥的培养与驯化方法、污泥上浮和泡沫问题的产生原因及控制措施，掌握污泥膨胀的主要特征、产生原因和控制措施。了解生物膜法与活性污泥法的区别，理解生物膜系统的物质传递和底物利用基本方程，掌握生物膜的形成及特点。了解生物滤池的数学模型，理解生物滤池系统的设计计算方法、生物滤池性能的影响因素，掌握生物滤池的基本构造、工艺流程和分类、塔式生物滤池的结构特点。了解生物转盘的优缺点和设计计算方法，掌握生物转盘的构造与原理。了解生物膜法的日常管理措施，掌握生物膜的培养与驯化方法、异常现象的控制措施。了解生物接触氧化、生物流化床等其他生物膜法装置的构造特点，理解生物膜法装置改进的思路6和方向。了解与好氧生化法相比厌氧生化法的优缺点，理解废水厌氧生物处理的基本原理，掌握厌氧消化过程的三个阶段。了解厌氧法的影响因素（基础因素和环境因素），理解各因素对厌氧法的影响规律，掌握厌氧法的分类、有机负荷的基本概念。了解普通厌氧消化池的构造、搅拌方式、加热方式及缺陷，理解厌氧接触法的改进之处，掌握上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流化床、厌氧转盘和挡板反应器、两步厌氧法和复合厌氧法的基本原理、基本构造和特点。了解厌氧反应器的设计计算方法，理解厌氧消化过程实际产气率的影响因素，掌握理论产气量的计算方法。了解厌氧设备的启动方法和运行管理中的安全要求，掌握厌氧反应器运行中的欠平衡现象及其原因。了解稳定塘的基本概念及其应用。了解稳定塘在实现污水生态处理中的意义。理解稳定塘的工艺特点及试验方法。7第七单元了解处理生活污水和工业污水的典型组合式污水处理工艺和设备。了解组合式一体化污水处理工艺新进展。了解组合式污水处理设备的应用。了解中水的类型和水质指标。理解中水回用工艺的选择、工艺设计。了解典型组合式中水回用设备的类型。综合运用水污染治理知识的能力激发学生对环境生态学科的兴趣与爱好。教会学生做对自己一生持续有利的事情，拓宽他们的职业视野7五、课程内容序号单元基础性内容提高性内容拓展性内容知识前沿拓展文化素质拓展01第一单元水资源；水污染及防治；废水、污染物与污染指标；废水水质、废水水质控制标准及控制途径；废水的预处理及废水处理系统运用环境污染等相关学科的基础知识，分析水污染相关的环境问题；水污染治理的前沿技术国内外水环境问题研究概况02第二单元不溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；离散颗粒的沉降规律；沉降试验设计和沉降曲线的绘制；理想沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降原理和斜板（管）沉淀池；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计；不溶态污染物的其它分离方法。沉淀池研究最新进展。物理沉降法的应用历史沉淀池的最新应用进展03第三单元胶体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；混凝条件及混凝设备；絮凝剂及其作用机理。混凝反应器及澄清设备的工作原理。酸碱中和法