水质工程学_郭劲松_教学大纲

水质工程学课程教学大纲一、课程名称：水质工程学（Water Quality Engineering ）二、学时与学分：76学时 4.5学分三、适用专业：给水排水工程四、课程教材：李圭白、张杰主编，水质工程学，中国建筑工业出版社。五、参考教材：严煦世编，给水工程中国建筑工业出版社，第四版张自杰编，排水工程（下），中国建筑工业出版社，第四版六、开课单位：重庆大学城市建设与环境工程学院，水科学与工程系七、课程的目的、性质和任务水质工程学是给水排水工程专业的一门专业基础主干课程之一。本课程的任务是,使学生全面系统地了解水的性质、给水和污水的水质特征与水质指标等基本概念与理论；掌握城镇水处理技术的基本概念、基本理论、基本计算方法和实验方法及其发展状况，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理等工作奠定理论和应用基础。八、课程的主要内容 水质工程学课程内容基本内容计划学时数（学时）重点难点第1章 水质工程学概论1.1 水源水质1.2 城市污水的性质及污染指标1.3 水质标准1.4 水处理方法（物理、化学、物化及生化）概述81. 水质标准2. 污水的性质及污染指标3. 水处理方法概述1. 污染指标第2章 水体污染与自净2.1 水体污染2.2 水体自净的基本规律2.3 水体自净的数学模式2.4 水环境保护41. 水体污染及其危害以及对水体防护、水体防护、水体质量评价的方法2. 水体自净的基本规律及计算方法1. 水体自净的基本规律及计算方法，含耗氧、复氧、溶解氧平衡规律及氧垂曲线。第3章 混凝3.1 混凝理论3.2 混凝剂和助凝剂3.3 混凝动力学3.4 影响混凝效果主要因素3.5 混凝和絮凝设施81. 胶体稳定的原因和DLVO理论2. 铝盐的水解3. 混凝机理4. G值的推导和G值的物理意义5. 影响混凝效果的主要因素1. DLVO理论，铝盐的水解。2. G值的推导和G值的物理意义。第4章 沉淀4.1 悬浮颗粒在静水中的沉淀4.2 悬浮颗粒在动水中的沉淀4.3 影响沉淀池沉淀效率的因素61. 悬浮颗粒自由沉淀2. 拥挤沉淀及压缩沉淀3. 颗粒在理想沉淀池中的沉淀4. 沉淀总去除率分析5. 絮凝颗粒的沉淀过程分析6. 影响沉淀池沉淀效率的因素1. 肯奇沉淀理论2. 非絮凝颗粒沉淀总去除率3. 絮凝颗粒沉淀总去除率第5章 过滤5.1 过滤概述5.2 过滤理论5.3 滤料与承托层5.3 滤池冲洗101.滤床的类型及特点分析2. 过滤的迁移机理、附着机理及脱落机理3. 过滤理论的数学描述4. 清洁床水头损失公式的推导及分析5. 截污滤床的水头损失增长分析6. 滤池反冲洗水力学相关公式的推导及分析7. 滤料及滤床特性参数8. 大阻力配水系统和小阻力配水系统原理1. 过滤的迁移机理、附着机理及脱落机理2. 过滤理论的数学描述；3. 清洁床水头损失公式的推导；4. 滤池反冲洗水力学相关公式的推导及分析4. 大阻力配水系统和小阻力配水系统原理第6章 消毒6.1 氯消毒6.1.1 氯消毒原理6.1.2 加氯量6.1.3 氯胺消毒6.1.4 漂白粉消毒6.1.6 次氯酸钠消毒6.2 臭氧消毒6.3 二氧化氯消毒6.4 紫外线消毒41. 氯消毒原理及加氯量2. 臭氧消毒3. 二氧化氯消毒1. 加氯量和余氯的关系折点加氯2. 氯消毒法存在的问题第7章 污水生物处理活性污泥法7.1 活性污泥法的基本原理7.2 活性污泥净化反应过程7.3 活性污泥净化反应影响因素7.4 有机物降解与活性污泥反应动力学基础7.5 曝气的理论基础7.6 曝气系统与空气扩散装置7.7 曝气池型式、工艺参数与运行方式7.8活性污泥处理系统的维护管理7.9污水的脱氮除磷161. 活性污泥法的基本流程；活性污泥的组成、特征、性能及其评价指标；各种污泥负荷的概念及环境因素对处理过程的影响2. 活性污泥法的净化过程与机理；有机物降解动力学的基本原理及其在活性污泥法中的应用；有机物降解和污泥增长的规律；有机降解和需氧规律3. 曝气原理；空气中的氧向水中转移的原理、基本计算公式及各种影响因素；供氧量的计算4. 传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法等的基本流程，主要特点及运用条件等5. 氧化沟、SBR、AB法的工艺流程及特点6. 脱氮机理及工艺流程， 除磷机理及工艺流程，同步脱氮除磷工艺流程1. 有机物降解动力学的基本原理及其在活性污泥法中的应用；有机物降解和污泥增长的规律；有机降解和需氧规律2. 曝气原理、基本计算公式及各种影响因素，供氧量计算3. 脱氮除磷的机理及影响因素第8章 污水生物处理生物膜法8.1 概述8.2 生物滤池8.3 其它生物膜法41. 生物膜法的净化原理及主要特征2. 生物滤池的基本概念与分类，高负荷生物滤池的构造和工作原理，净化机理，负荷的概念，运行系统3. 生物转盘、生物接触氧化池及生物流化床的净化机理1. 生物膜法的净化原理及主要特征2. 高负荷生物滤池的构造和工作原理，净化机理、负荷的概念，运行系统第9章 厌氧生物处理9.1 概述9.2 厌氧生物处理的基本原理9.3 厌氧微生物生态学9.4 升流式厌氧污泥层工艺9.5 两相厌氧生物处理9.6 悬浮生长厌氧生物处理法9.7 固着生长厌氧生物处理法21. 厌氧生物处理法基本概念2. 厌氧生物处理法基本原理及影响因素3. 两级厌氧与两相厌氧生物处理1. 厌氧生物处理法的基本原理及影响因素2. 两级厌氧与两相厌氧生物处理第10章 污水自然生物处理10.1 稳定塘10.2 污水的土地处理系统21. 稳定塘的类型，净化机理及工艺特征2. 好氧稳定塘、兼性稳定塘、厌氧稳定塘、曝气塘的净化模式及特点3. 土地处理系统净化机理、类型及应用1. 稳定塘的类型，净化机理及工艺特征2. 土地处理系统净化机理、类型第11章 污泥处理11.1 污泥的分类、性质与排除11.2 污泥浓缩11.3 污泥的稳定11.4 污泥的干化与脱水61. 污泥的分类、特征及污泥性质指标2. 污泥浓缩理论及浓缩类型3. 厌氧消化机理及影响因素4. 污泥好氧消化5. 污泥干化与脱水1. 固体通量基本理论2. 厌氧消化机理及影响因素第12章 水的其他处理方法12.1 地下水的除铁锰12.2 活性炭吸附12.3 水的除氟61. 接触氧化法除铁2. 接触氧化法除锰3. 活性炭吸附性能试验4. 生物活性炭工艺及其应用1. 铁、锰空气氧化速率的影响因素2. 生物活性炭工艺及其应用九、课程的教学基本要求1. 了解水的性质、水质标准及其与人体健康的关系等；2. 掌握水体（河流、湖泊、海洋）污染的危害及其自净过程的基本原理；3. 掌握水处理的基本理论、基本概念和基本计算方法；4. 掌握污泥处理与处置的基本理论和技术；5. 掌握脱氮除磷水处理基本理论和技术；6. 熟悉特种水的处理原理和方法；7. 掌握水处理新工艺和发展动向。十、说明1. 本课程应在“泵与泵站”、“水分析化学”、“水处理生物学”、“水资源保护与取水工程”、“给水排水管道系统”、“水工程施工与项目管理”等课程之后安排。2. 为了