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。
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。
面向校内教学:
期末考试50%,平时成绩50%
面向社会教学:
期末考试60%,平时成绩40%
《水污染控制工程》课程教学大纲
第一章 污水水质和污水出路
1、学习目标
n 熟悉污水的类型与特征,熟悉污水的物理性质与污染指标,掌握污水的化学性质与污染指标,熟悉污水的生物性质与污染指标;
n 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;
n 了解污水最终出路和污水排放标准。
第二章 污水的物理处理
1、学习目标
n 掌握格栅的作用、清渣方式,熟悉其设计;
n 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;
n 掌握沉砂池的作用、工作原理,平流式沉砂池的设计。
n 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,掌握平流式沉淀池的设计。
n 熟悉废水中油的存在形态,了解隔油池的形式和特点;
n 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。
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、学习目标
n 熟悉发酵和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;
n 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;
n 熟悉零级、一级和二级反应中反应速度与底物浓度之间的关系;
n 熟悉莫诺特方程及其含义,熟悉劳-麦方程及其含义,熟悉微生物增长的基本方程。
第四章 活性污泥法
1、学习目标
n 掌握活性污泥工艺的基本原理、类型和工艺特点;
n 掌握活性污泥工艺的基本流程及各单元作用;
n 掌握工艺系统中气体传递原理和需氧量的计算方法;
n 具备进行活性污泥法的设计计算能力;
n 熟悉活性污泥工艺的运行管理方法。
第五章 生物膜法
1、学习目标
n 掌握生物膜的结构和净化过程,了解生物膜法污水处理特征;
n 掌握生物滤池的构造和工艺流程,了解影响生物滤池性能的主要因素,熟悉生物滤池的设计计算;
n 熟悉生物转盘、生物接触氧化法的构造、工艺流程和设计计算;
n 了解曝气生物滤池的构造、工作原理和工艺流程;
n 熟悉流化态原理,了解生物流化床的类型及优缺点。
第六章 稳定塘和污水的土地处理
1、学习目标
n 掌握稳定塘的净化机理,熟悉稳定塘的优缺点和分类,了解各类稳定塘的设计;
n 熟悉污水土地处理的净化原理和工艺类型;
n 熟悉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、学习目标
n 掌握厌氧生物处理的理论,掌握厌氧生物法的影响因素;
n 掌握升流式厌氧污泥床反应器的结构及其工作原理;
n 了解污水厌氧生物处理工艺类型;
n 熟悉厌氧生物处理法的设计计算。
第八章 污水的化学与物理化学处理
1、学习目标
n 熟悉胶体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;
n 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;
n 掌握离子交换法的原理,熟悉离子交换剂的种类及选用;
n 掌握膜析法的原理,了解其应用。
第九章 城市污水回用
1、学习目标
n 了解污水回用途径;
n 了解回用水水质的基本要求和回用水质标准;
n 掌握污水回用系统类型、城市污水回用系统组成;
n 熟悉回用处理技术方法;
n 了解污水回用安全措施。
第十章 污泥的处理与处置
1、学习目标
n 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;
n 熟悉污泥的处理工艺;
n 掌握污泥浓缩的方法,了解各方法的特点;
n 熟悉污泥稳定的方法;
n 掌握污泥脱水的目的,熟悉污泥调理及脱水的方法;
n 掌握污泥最终处置方法。
第十一章 污水处理厂设计
1、学习目标
n 了解污水处理厂设计的步骤、流程;
n 熟悉影响污水处理工艺流程选择的主要因素;
n 掌握平面布置和高程布置的含义,熟悉平面布置和高程布置的原则;
第十二章 污水处理厂设计
1、学习目标
n 掌握工业废水的可生物降解性;
n 熟悉工业废水处理工艺流程的选择。
【学时分配】
知识单元 | 理论学时 |
第一章 污水水质和污水出路 | 4 |
第二章 污水的物理处理 | 10 |
第三章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 | 4 |
第四章 活性污泥法 | 10 |
第五章 生物膜法 | 6 |
第六章 稳定塘和污水的土地处理 | 4 |
第七章 污水的厌氧生物处理 | 10 |
第八章 污水的化学与物理化学处理 | 6 |
第九章 城市污水回用 | 2 |
第十章 污泥的处理和处置 | 2 |
第十一章 工业废水处理 | 4 |
第十二章 污水处理厂的设计 | 2 |
合计 | 64 |
《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》
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.