spContent=《水污染控制工程》是环境类专业的专业基础课,其主要任务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》是环境类专业的专业基础课,其主要任务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。
—— 课程团队
课程概述
通过本课程的学习,使学生具备下列能力:
1、针对水污染问题,依据相关法律法规,综合污水处理技术中的物理、化学、生物方面的处理方法和技术,运用数学、物理和化学相关基础知识,并考虑社会、经济及环境效益,选择合理的处理技术和方法,合理设计污水处理方案,并对处理工艺流程进行方案达标论证,能对污水处理工艺中的构筑物进行正确设计计算。
2、针对不同性质的污染物和不同类型的污水,能够运用水污染控制工程的基本知识和理论,比较现有处理工艺和技术的优缺点,分析设计方案中存在的问题,并提出有效解决方案。
3、掌握水污染控制工程中的物理处理方法种类及原理、活性污泥法和生物膜法原理、稳定塘和污水的土地处理方法、厌氧生物处理和其他物理化学处理方法的基本原理,能合理分析污水中的污染源项和处理技术,提出污水处理或污染物控制的合理方案。
4、能够使用环境工程专业常用的分析软件、工程设计软件等工程工具,对水污染控制工程问题进行设计、预测和模拟,并理解其使用条件。
5、了解水污染控制领域国际发展趋势及研究热点,扩展专业视野;能够就水污染控制领域相关问题,以口头或书面的形式表达具体水污染控制问题,回应质疑,理解与业界同行和社会公众交流的差异性,进行跨文化背景下进行具体水污染控制问题基本沟通和交流。
授课目标
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。
课程大纲
第一章 污水水质和污水出路
课时目标:了解污水控制的目的、任务和要求;掌握污水污染物主要指标,了解污染物迁移转化规律及其最终出路和排放标准。
1.1污水的性质与污染指标
1.2污水出路与排放标准
单元测试
第二章 污水的物理处理
课时目标:掌握物理处理技术的主要方法;掌握格栅的作用、分类和设计方法;掌握沉淀类型及产生条件;熟悉自由沉淀基本原理,掌握沉砂池、沉淀池的作用、分类和工作原理,能够利用流速、表面水力负荷等参数结合污染物特性对池体进行设计计算;熟悉隔油池和气浮池的类型、工作原理和设计方法,熟悉气浮工艺的加压溶气气浮法系统的组成及设计计算。
2.1格栅和筛网
2.2沉淀的基础理论、沉砂池
单元测试
第三章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
课时目标:掌握污水生物处理技术与溶解氧、生长方式的关系;掌握微生物处理污水的作用者、作用对象和环境条件间的关系,发酵与呼吸作用的异同;掌握好氧、厌氧生物处理的基本原理、应用范围及产物特点,脱氮除磷的原理及产物特征;熟悉认识微生物的生长规律及生长环境;了解酶促反应基本原理、反应速率和级数的基本概念,微生物生长速率、底物利用速率的计算原理。
3污水生物处理基本概念和分类、污水生物处理的基本原理
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第四章 活性污泥法
课时目标:掌握活性污泥的概念、组成、性状、评价方法以及降解有机物的过程;掌握活性污泥法曝气反应池的基本形式及主要演变形式;了解劳伦斯-麦卡蒂模型、气体传递原理、氧气转移的影响因素;掌握供气量的计算、曝气池容积计算方法;掌握剩余污泥和需氧量的计算方法;掌握AN/O、Ap/O工艺过程、影响因素以及脱氮除磷工艺设计计算;掌握二沉池工作原理、构造及其其设计计算;掌握活性污泥法运行管理中可能产生的重要影响因素。
4.1活性污泥法的基本概念
4.2气体传输理论、曝气设备
4.3脱氮和除磷活性污泥法工艺
4.4活性污泥法处理系统的运行与管理
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第五章 生物膜法
课时目标:掌握生物膜法的分类、生物膜结构、组成、主要影响因素及主要特征;掌握生物滤池的构造、机理和影响因素、设计计算基本方法;熟悉生物转盘法的构造、工艺流程及设计计算;掌握生物接触氧化法的构造、工艺流程和设计计算;熟悉曝气生物滤池的构造、工作原理、工艺应用方式及主要设计参数;了解新型生物膜法技术的发展。
5.1生物膜法基本原理、生物滤池
5.2生物转盘法、生物接触氧化法、生物流化床
5.3生物接触氧化法 曝气生物滤池
单元测试
第六章 稳定塘和污水的土地处理
课时目标:掌握稳定塘的分类、净化机理;了解污水土地处理系统的原理和工艺类型;掌握人工湿地的净化机理、类型和设计方法。
6.1稳定塘
6.2污水土地处理
6.3人工湿地处理
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第七章 污水的厌氧生物处理
课时目标:掌握厌氧消化的机理和影响因素;掌握厌氧处理的基本工艺类型;掌握基本设计计算方法。
7.1厌氧生物处理的原理和特点
7.2水厌氧生物处理工艺
7.3升流式厌氧污泥床反应器和厌氧内循环反应器
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第八章 污水的化学与物理化学处理
课时目标:熟悉中和法、过滤法的基本方法;掌握混凝的原理及主要混凝剂和助凝剂;混凝法的主要影响因素;熟悉化学沉淀法和氧化和还原法工艺的基本原理,熟悉沉淀剂用量计算方法;了解吸附法、离子交换法工艺的基本原理、处理过程、主要设备以及在污水处理中的应用特征;了解萃取剂的选择方法、萃取的工艺和设备;掌握膜析法的主要类型、工作原理;了解超临界技术的基本原理、常用流体和应用。
8.1化学混凝法、高级氧化
8.2离子交换法、膜析法
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第九章 城市污水回用
课时目标:了解污水回用途径、水质标准;了解回用系统类型、组成、基本技术;了解回用的风险评价方法以及所需的安全措施和监测技术等。
9.1回用途径、回用水水质标准
9.2污水回用系统
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第十章 污泥的处理与处置
课时目标:掌握污泥的来源与分类以及基本处理工艺;熟悉污泥浓缩技术的类型;了解污泥稳定技术、污泥调理和脱水的异同以及污泥最终处置的方法。
10.1 污泥的来源、特性及数量
10.2污泥的处理工艺,污泥浓缩
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第十一章 污水处理厂设计
课时目标:熟悉设计原则、步骤以及所需资料;了解厂址选择的基本原则;掌握工艺选择、平面布置的基本原则;掌握高程布置原则及计算;了解经济分析的内容及污水处理厂运行和控制过程。
11.1设计依据,设计原则,设计步骤
11.2厂址选择,工艺流程选择确定
11.3平面布置与高程布置,技术经济分析
单元测试
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预备知识
《无机及分析化学》、《有机化学》、《物理化学》、《环境微生物学》、《环境监测》、《流体力学与流体机械》、《环境工程原理》
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
高廷耀.《水污染控制工程(下)》[M]. 第4版.北京:高等教育出版社,2015.
张自杰.《排水工程》[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.
周国成等.《水处理新技术与案例》[M].北京:化学工业出版社,2014.
胡勇有等.《水处理工程》[M].广州:华南理工大学出版社,2006.
杨春平等,《废水处理原理》[M].长沙:湖南大学出版社,2012.