《水污染控制工程》课程大纲Word格式.docx
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作业
第二章
6
4
作业与课后练习
3
第三章
第四章
5
第五章
第六章
7
第七章
8
第八章
9
第九章
10
第十章
11
第十一章
注:
纯理论教学,实践学时标注为0。
三、教学内容与要求
第一章污水性质与污水出路
1.教学目标:
(1)熟悉污水的类型与特征,熟悉污水的物理性质与指标,掌握化学性质与指标及其测量方法,了解污水的生物性质与指标。
(2)掌握水体的净化机制及影响水体自然净化能力的影响因素,掌握氧垂曲线,了解污染物在不同水体中的迁移转化。
(3)了解污水最终出路和污水排放标准。
2.教学重点和难点:
重点:
(1)污水的化学性质与化学指标,及其测量方法。
(2)水体的净化机制,氧垂曲线。
难点:
氧垂曲线。
3.教学内容和要求:
(1)污水的性质与污染指标:
污水的类型与特征,污水的性质与污染指标。
熟悉污水的类型与特征,掌握污水的物理性质与指标、化学性质与指标,了解污水的生物性质与指标。
(2)污染物在水体环境中的迁移与转化:
水体的自净作用,污染物在水体中的迁移转化。
掌握水体的净化机制及影响水体自然净化能力的影响因素,掌握氧垂曲线,了解污染物在不同水体中的迁移转化。
(3)污水出路与排放标准。
4.教学过程与方法:
采用多媒体教学手段进行讲授教学,适当展开讨论。
5.课外阅读资料。
6.作业:
课后习题中选择1-3题进行课后作业,下次课提交。
第二章污水的物理处理
(1)掌握格栅的作用、清渣方式,熟悉其设计。
(2)掌握沉淀法的四种应用,沉淀的类型。
熟悉斯托克斯公式和沉淀池的工作原理。
掌握表面水力复合的含义及计算。
(3)掌握沉砂池的作用、工作原理,平流式沉砂池的设计。
(4)掌握沉淀池的分类和特点,了解其适用条件,熟悉平流式沉淀池构造及工作特点,掌握平流式沉淀池沉淀区表面积计算方法。
(5)熟悉废水中油的存在形态,了解隔油池的形式和特点。
(6)掌握气浮分离的基本原理,熟悉气浮法的类型。
掌握加压溶气气浮法的流程和压力溶气系统的组成。
(1)格栅的作用、清渣方式。
(2)沉淀法的应用,沉砂池的作用、工作原理和类型。
(3)沉淀池的分类和特点。
沉淀的类型,沉淀池的设计计算。
3.教学内容和要求
(1)格栅和筛网:
格栅的作用,格栅的种类,格栅的设计与计算,筛网,破碎机。
要求掌握格栅的作用、清渣方式,熟悉其设计,了解筛网和破碎机的作用。
(2)沉淀的基础理论:
沉淀法的应用、沉淀类型,自由沉淀和絮凝沉淀分析,沉淀池工作原理。
要求掌握沉淀法的四种应用,沉淀的类型。
(3)沉砂池:
沉砂池的工作原理,平流式沉砂池,曝气沉砂池,旋流沉砂池。
要求掌握沉砂池的作用、工作原理,平流式沉砂池的设计。
(4)沉淀池:
沉淀池的分类及其特点,沉淀池的一般设计原则及设计参数,平流式沉淀池,竖流式沉淀池,辐流式沉淀池,斜板沉淀池,提高沉淀池沉淀效果的有效途径。
要求掌握沉淀池的分类和特点,了解其适用条件,熟悉平流式沉淀池构造及工作特点,掌握平流式沉淀池沉淀区表面积计算方法。
(5)隔油池:
含油废水的来源于危害,隔油池,乳化油及破乳方法。
要求熟悉废水中油的存在形态,了解隔油池的形式和特点。
(6)气浮池:
气浮分离的基本原理,气浮法的类型,加压溶气气浮法的基本原理,压力溶气气浮法系统的组成与设计。
要求掌握气浮分离的基本原理,熟悉气浮法的类型。
课后习题中选择3-5题进行课后作业,下次课提交。
第三章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
(1)熟悉发酵与呼吸的含义及在处理中的应用,掌握好氧生物处理的分类,熟悉厌氧生物处理过程,掌握氮的转化和去除机理,掌握生物除磷的基本原理。
(2)掌握微生物的生长规律及其在生物处理中的指导意义,掌握微生物对生长环境的要求。
(3)熟悉零级、一级、二级反应中反应速度与底物浓度间的关系。
(4)掌握莫诺特方程及其含义,掌握劳-麦方程及其含义,熟悉微生物增长的基本方程。
(1)好氧生物处理的分类,氮的转化和去除机理,生物除磷的基本原理。
(2)微生物的生长规律及其在生物处理中的指导意义。
(3)莫诺特方程,劳-麦方程。
废水生物处理工程的基本数学模式
(1)污水生物处理概述。
(2)污水生物处理的基本原则:
发酵与呼吸,好氧生物处理,厌氧生物处理,脱氮除磷基础理论。
要求熟悉发酵与呼吸的含义及在处理中的应用,掌握好氧生物处理的分类,熟悉厌氧生物处理过程,掌握氮的转化和去除机理,掌握生物除磷的基本原理。
(3)微生物的生长规律和生长环境。
要求掌握微生物的生长规律及其在生物处理中的指导意义,掌握微生物对生长环境的要求。
(4)反应速率和反应级数。
熟悉零级、一级、二级反应中反应速度与底物浓度间的关系。
(5)微生物生长动力学:
微生物群体的增长速率,底物利用速率,微生物增长与有机底物降解。
掌握莫诺特方程及其含义,掌握劳-麦方程及其含义,熟悉微生物增长的基本方程。
课后习题中选择1-2题进行课后作业,下次课提交。
第四章活性污泥法
(1)了解活性污泥的组成,熟悉活性污泥中常见的微生物类型,掌握活性污泥的评价方法、活性污泥法的基本流程和各构筑物的作用,掌握活性污泥降解污水中有机物的过程。
(2)掌握活性污泥法曝气反应池的基本形式及各自工作状况,掌握活性污泥法的发展和演变及运行方式,了解膜生物反应器的类型。
(3)熟悉劳伦斯和麦卡蒂模型的假设基础,了解推导过程,掌握基本方程。
(4)掌握活性污泥法的三要素,了解气体传递原理和氧转移,掌握曝气设备的类型及性能指标。
(5)了解解有机负荷法,掌握污泥泥龄法及按污泥泥龄计算剩余污泥量,熟悉需氧量设计计算。
(6)熟悉三段生物脱氮工艺,了解生物脱氮工艺的设计方法,熟悉生物除磷工艺,掌握A2/O工艺的工作原理。
(7)熟悉二沉池中活性污泥的沉淀过程,了解二沉池的设计方法。
(8)熟悉对活性污泥法系统产生重要影响的问题,掌握污泥泥龄的含义、回流污泥浓度的计算、污泥回流比的含义,掌握污泥膨胀的含义、出现原因和相应的抑制措施。
(1)活性污泥的评价方法,活性污泥法的流程。
(2)活性污泥法曝气反应池的基本形式及各自工作状况。
(3)劳伦斯和麦卡蒂模型的基本方程。
活性污泥法的设计计算,活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题。
(1)基本概念:
活性污泥,活性污泥法的基本流程,活性污泥降解污水中有机物的过程。
要求了解活性污泥的组成,熟悉活性污泥中常见的微生物类型,掌握活性污泥的评价方法、活性污泥法的基本流程和各构筑物的作用,掌握活性污泥降解污水中有机物的过程。
(2)活性污泥法的发展:
活性污泥法抱起反应池的基本形式,活性污泥法的发展和演变,污水生物脱氮除磷工艺的发展,膜生物反应器。
要求掌握活性污泥法曝气反应池的基本形式及各自工作状况,掌握活性污泥法的发展和演变及运行方式,了解膜生物反应器的类型。
(3)活性污泥法数学模型基础:
建立模型的假设,劳伦斯和麦卡蒂模型。
要求熟悉劳伦斯和麦卡蒂模型的假设基础,了解推导过程,掌握基本方程。
(4)气体传递原理和曝气设备:
构成活性污泥法的三个基本要素,气体传递原理,氧转移的影响因素,氧转移速率与供气量的计算,曝气设备。
要求掌握活性污泥法的三要素,了解气体传递原理和氧转移,掌握曝气设备的类型及性能指标。
(5)去除有机污染物的活性污泥法过程设计:
曝气池容积设计计算,剩余污泥量的计算,需氧量设计计算。
要求了解有机负荷法,掌握污泥泥龄法及按污泥泥龄计算剩余污泥量,熟悉需氧量设计计算。
(6)脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计:
生物脱氮工艺,生物除磷工艺,生物脱氮、除磷工艺,常用的生物脱氮除磷工艺设计参数和特点,生物脱氮除磷系统的影响因素。
要求熟悉三段生物脱氮工艺,了解生物脱氮工艺的设计方法,熟悉生物除磷工艺,掌握A2/O工艺的工作原理。
(7)二次沉淀池:
基本原理,二沉池的构造,二沉池的设计计算。
要求熟悉二沉池中活性污泥的沉淀过程,了解二沉池的设计方法。
(8)活性污泥法处理系统的设计、运行与管理。
要求熟悉对活性污泥法系统产生重要影响的问题,掌握污泥泥龄的含义、回流污泥浓度的计算、污泥回流比的含义,掌握污泥膨胀的含义、出现原因和相应的抑制措施。
第五章生物膜法
(1)掌握生物膜法的基本原理。
(2)掌握各类生物膜法的构造。
(1)生物膜的结构及净化机理。
(2)生物滤池的构造,生物转盘的构造和工作原理,生物接触氧化法的基本原理。
生物滤池的工作机理、计算与设计。
(1)基本原理:
掌握生物膜的结构及净化机理,熟悉影响生物膜法污水处理效果的主要因素,熟悉生物膜法污水处理特征,了解生物膜法反应动力学介绍。
(2)生物滤池:
掌握生物滤池的构造,熟悉生物滤池法的工艺流程,了解滤床高度的动力学计算方法和生物滤池的设计计算,熟悉工业废水生物滤池的挂膜-驯化方式。
(3)生物转盘法:
生物转盘的构造,工艺流程和设计计算。
要求掌握生物转盘的构造和工作原理。
(4)生物接触氧化法:
基本原理,生物接触氧化池的构造,工艺流程和设计计算。
要求掌握生物接触氧化法的基本原理,熟悉其构造和填料的研究进展。
(5)生物膜法的进展:
曝气生物滤池,生物流化床。
熟悉曝气生物滤池的优缺点、构造及工作原理,熟悉流态化原理及生物流化床的类型。
第六章稳定塘和污水的土地处理
(1)熟悉稳定塘的优缺点及分类,了解各类稳定塘的净化机理和设计。
(2)熟悉污水土地处理的净化原理和工艺类型。
(3)掌握人工湿地处理系统的结构和作用机理,熟悉其特点和类型。
人工湿地处理系统的结构和作用机理。
(1)稳定塘:
稳定塘的优缺点及分类,好氧塘,兼性塘,厌氧塘,曝气塘。
熟悉稳定塘的优缺点及分类,了解各类稳定塘的净化机理和设计。
(2)污水土地处理:
优缺点,净化原理,工艺类型。
熟悉污水土地处理的净化原理和工艺类型。
(3)人工湿地处理:
特点,净化机理,类型和设计。
要求掌握人工湿地处理系统的结构和作用机理,熟悉其特点和类型。
第七章污水的厌氧生物处理
(1)掌握厌氧生物处理的三阶段理论,熟悉厌氧消化的影响因素。
(2)掌握上流式厌氧污泥床反应器的结构及其工作原理,了解污水厌氧生出处理工艺的类型。
(1)厌氧生物处理的三阶段理论。
(2)流式厌氧污泥床反应器的结构及其工作原理。
厌氧生物处理的基本原理。
厌氧消化的机理和影响因素。
掌握三阶段理论,熟悉厌氧消化的影响因素。
(2)污水的厌氧生物处理工艺:
化粪池,厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器,分段厌氧处理法,厌氧膨胀床和厌氧流化床,厌氧生物转盘,两相厌氧法。
要求掌握上流式厌氧污泥床反应器的结构及其工作原理。
第八章污水的化学与物理化学处理
(1)掌握常用的中和方法。
(2)熟悉胶体的稳定性及其稳定的原因,掌握混凝原理及其对于混凝现象的解释,掌握常用的混凝剂及影响混凝效果的主要因素,熟悉化学混凝设备。
(3)熟悉常用的化学沉淀法和沉淀剂用量的计算,氧化法的应用和还原法的应用。
(4)掌握吸附原理,了解影响吸附的因素,熟悉吸附剂及其选择,了解吸附工艺及设备。
(5)掌握离子交换法的原理,熟悉离子交换剂的种类及选用。
(6)掌握萃取法的原理及过程,熟悉萃取剂的选择,了解萃取工艺及设备。
(7)掌握膜析法的原理,了解其应用。
(8)熟悉超临界流体的概念,了解常用的超临界流体。
化学混凝法的概念、原理、影响因素;
氧化还原法的类型,应用;
混凝剂与助凝剂;
中和法的概念、应用;
吸附原理;
离子交换法的原理;
萃取法的原理及过程。
各种方法的原理。
(1)中和法:
湿投加法,过滤法。
掌握常用的中和方法。
(2)化学混凝法:
混凝原理,混凝剂和助凝剂,影响混凝效果的主要因素,化学混凝设备。
熟悉胶体的稳定性及其稳定的原因,掌握混凝原理及其对于混凝现象的解释,掌握常用的混凝剂及影响混凝效果的主要因素,熟悉化学混凝设备。
(3)化学沉淀法:
溶解度和溶度积,沉淀剂的用量。
熟悉常用的化学沉淀法和沉淀剂用量的计算。
(4)氧化和还原法:
氧化法,高级氧化技术,还原法。
熟悉氧化法的应用和还原法的应用。
(5)吸附法:
吸附原理,吸附剂,吸附工艺和设备。
掌握吸附原理,了解影响吸附的因素,熟悉吸附剂及其选择,了解吸附工艺及设备。
(6)离子交换法:
原理,离子交换剂,离子交换树脂的选用,离子交换的工艺和设备,离子交换法在废水处理中的应用。
要求掌握离子交换法的原理,熟悉离子交换剂的种类及选用。
(7)萃取法:
原理及过程,萃取剂的选择,萃取工艺及设备,萃取法在废水处理中的应用。
掌握萃取法的原理及过程,熟悉萃取剂的选择,了解萃取工艺及设备。
(8)膜析法:
渗析法,电渗析法,反渗透法,超滤法。
掌握膜析法的原理,了解其应用。
(9)超临界处理技术。
熟悉超临界流体的概念,了解常用的超临界流体。
5.课外阅读资料:
第九章城市污水回用
(1)了解污水回用途径,回用水水质基本要求,水质标准。
(2)掌握污水回用系统类型,城市污水回用系统组成。
污水回用系统类型,城市污水回用系统组成。
城市污水回用系统组成。
(1)回用途径:
要求了解。
(2)回用水水质标准:
要求了解回用水水质基本要求,水质标准。
(3)污水回用系统:
要求掌握污水回用系统类型,城市污水回用系统组成。
(4)回用处理技术方法:
预处理技术,深度处理技术,处理技术组合与集成。
(5)污水回用安全措施。
第十章污泥的处理与处置
(1)掌握污泥的特性及其计算,掌握污泥中水分及其对污泥处理的影响。
(2)掌握污泥浓缩的方法,了解各方法的特点。
(3)熟悉污泥稳定方法。
掌握污泥脱水的目的,熟悉污泥调理和脱水的方法。
掌握污泥最终处置的方法。
污泥的特性及其计算,污泥浓缩、脱水、最终处置的方法。
污泥的处理工艺。
(1)污泥的来源、特性及数量:
来源、特性、污泥量,污泥中水分及其对污泥处理的影响。
要求掌握污泥的特性及其计算,掌握污泥中水分及其对污泥处理的影响。
(2)污泥的处理工艺。
(3)污泥浓缩:
浓缩目的,重力浓缩,气浮浓缩,离心浓缩。
掌握污泥浓缩的方法,了解各方法的特点。
(4)污泥稳定:
生物稳定和化学稳定。
熟悉污泥稳定方法。
(5)污泥脱水:
污泥调理,污泥脱水。
要求掌握污泥脱水的目的,熟悉污泥调理和脱水的方法。
(6)污泥的最终处置:
污泥的综合利用,湿式氧化,污泥的焚烧。
要求掌握污泥最终处置的方法。
5.课外阅读资料
第十一章污水处理厂设计
(1)了解污水厂设计的步骤、流程。
(2)熟悉影响污水处理工艺流程选择的主要因素。
(3)掌握平面布置与高程布置的含义,熟悉平面布置和高程布置的原则。
(4)学会处理和分析实际问题,具备进行水污染控制工程课程设计的能力。
平面布置与高程布置
工艺流程的选择确定。
(1)概述:
主要设计资料,设计原则,设计步骤,设计文件编制。
要求了解污水厂设计的原则、步骤及编制。
(2)厂址选择:
要求熟悉厂址选择的原则。
(3)工艺流程的选择确定:
熟悉影响污水处理工艺流程选择的主要因素。
(4)平面布置与高程布置:
要求掌握平面布置与高程布置的含义,熟悉平面布置和高程布置的原则。
徐新阳,郝文阁、《环境工程设计教程》、化学工业出版社、2011年,结合设计尝试自己进行设计。
四、学习过程记录和考核要求
1.学习过程记录要求、平时成绩评定方式:
(1)学习过程记录要求:
根据记分册考勤。
(2)平时成绩评定方式:
包括作业情况和出勤情况。
2.期末考核方式、学期成绩的评定方式:
(1)期末考核方式:
考试。
(2)学期成绩评定方式:
由三部分组成:
平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。
3.课外学习需要纳入考核范围的内容:
无。
五、考核标准
1.考核要求
(1)本课程考核总分为100分,其中理论占70%,平时成绩(平时作业及出勤情况)占30%。
(2)理论考核内容分为三个层次:
掌握、熟悉、了解,其分值分别为:
掌握70%,熟悉20%,了解10%。
2.考核内容:
即教学内容。
3.考核试题要求:
(1)试题知识点的覆盖面要求较广,在教材内容的70%以上;
(2)试题的难度适中,其中基本概念、基础知识占80%,应用提高题型占20%;
六、主要参考书
教材:
高廷耀等编,《水污染控制工程》,高等教育出版社,第3版,2007年
参考书:
1.张希衡,《水污染控制工程》,高等教育出版社,2001年
2.顾夏声,《水处理工程》,清华大学出版社,2000年
3.郭仁惠,《环境工程原理》,化学工业出版社,2008年
4.刘雨等,《生物膜法污水处理技术》,中国建筑工业出版社,2000年
5.娄金生,《生物膜法污水处理技术》,中国建筑工业出版社,2000年
6.郑兴灿,《污水降磷脱氮技术》,中国建筑工业出版社,1998年