水污染控制工程教学大纲.doc

水污染控制工程教学大纲课程编号：096109课程名称：水污染控制工程 课程类型：专业课学时/学分：48/3先修课程：无机化学、分析化学和有机化学、物理化学、化工原理适用专业：化学工程与工艺开课系或教研室：应用化学教研室一、课程的性质和任务1.课程性质：水污染控制工程是高等学校化学工程与工艺专业的一门必修专业课。本课程的先修课程是无机化学、分析化学和有机化学、物理化学、化工原理等。2.课程任务：通过本课程的学习并配合相应的实践环节，可使学生能主动地进行一般水污染控制工程的规划、设计和运行管理，并具有从事初步的科学研究和开发的能力。二、课程教学的基本要求本课的教学环节包括：课堂讲授、学生自学、习题、答疑、期末考试。通过上述环节，使学生对水污染控制工程的基本概念和各种控制方法的基本理论有较系统深入的理解，能基本掌握各种控制方法的应用范围和条件，同时能应用本课程中所学的基本理论和控制方法，配合课程设计和毕业设计等教学环节，对一般水污染控制工程进行规划、工艺设计、设备选型、研究开发和运行管理，还应了解水环境污染综合防治的原则和方法。本课程课堂讲授48学时（具体按当年教学计划而定），考核方式为可采取闭卷考试、开卷考试、撰写课程论文的形式进行。三、课程教学内容（一） 水环境的污染与防治概论 1、水资源 2、水污染及污染物 3、水污染防治概论教学要求 1、了解世界水资源概况和中国水资源状况和所面临的形势。 2、掌握水污染物的分类和水质主要控制指标。 3、掌握水污染物浓度主要表示方法。 4、了解水污染防治方法的分类。（二） 水污染控制基础 1、污染物指标 2、污水水质控制标准 3、水污染控制基本途径 4、水污染控制方法分类 5、污水处理系统的功能教学要求 1、了解地面水与污水水质控制标准。 2、了解水污染控制基本途径和治理方法的分类。 3、了解污水处理系统的功能。（三） 重力沉降法 1、离散颗粒的沉降规律 2、理想沉淀池与浅池沉淀原理 3、斜板、斜管沉淀池 4、沉砂池 5、普通沉淀池教学要求 1、了解离散颗粒沉降规律。 2、了解stokes方程的涵义。 3、掌握理想沉淀池与浅池沉淀系统及其应用。 4、了解斜板、斜板沉淀池、沉沙池工作原理。 5、了解普通沉淀池的结构、功能及其应用 （四） 混凝澄清法 1、胶体与悬浮液分散系脱稳凝聚机理 2、絮凝剂及其作用机理 3、混凝工艺及应用 4、混合反应器与澄清设备教学要求 1、了解胶体与悬浮液分散系脱稳凝聚机理。 2、掌握絮凝剂及其作用机理。 3、掌握混凝工艺方法及其应用。 4、了解混凝反应器及澄清设备的工作原理。 （五）浮力浮上法 1、隔油 2、气浮与浮选原理 3、气浮与浮选工艺过程 4、压力溶气气浮及其系统工艺设计教学要求 1、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。 2、掌握气浮与浮选的工作原理。 3、掌握气浮工艺过程。 4、了解压力溶气气浮工艺特点及系统工艺设计。（六） 阻力截留法 1、格栅网及其应用 2、筛网过滤3、射流技术教学要求1、了解格栅网的工作过程及其作用。2、了解筛网过滤的应用。3、了解射流器的工作原理及其应用。（七） 活性污泥法1、污水生化处理概论2、活性污泥法基本原理3、活性污泥法降解有机物的规律4、活性法运行方式5、曝气原理与曝气池构造6、活性污泥法的发展7、活性泥法系统的运行管理教学要求1、了解好氧与厌氧生物处理的基本过程及其异同。2、掌握活性污泥法基本原理。3、熟悉活性污泥法降解有机物的一般规律。4、了解活性污泥法运行方式，及好过曝气设备的分类及应用。5、掌握曝气原理与曝气池构造。6、了解活性污泥法系统的运行与管理。（八） 生物膜法1、生物膜的基本概念2、生物膜的基本原理及工艺流程3、生物滤池工艺设计及相关计算4、生物转盘、生物滤塔工作原理、工艺特点5、接解氧化工艺流程及其应用教学要求1、了解生物膜法的特点及作用机理、工艺流程。2、掌握生物膜法工艺的优越性及基本参数、工艺设计及有关计算。3、熟悉生物膜法的运行方式并与活性污泥法对比。4、了解生物滤池、生物滤塔、生物转盘基本原理及其应用。5、掌握生物膜法与活性污泥法相结合接触氧化法的工艺特点及其在污水生化处理中的应用。（九） 厌氧生物处理法1、厌氧消化本基本原理2、影响厌氧消化的基本因素、厌氧消化工艺条件3、厌氧消化设备及工艺设计教学要求1、了解厌氧消化的基本原理。2、了解厌氧消化影响基本因素。3、了解厌氧消化工艺设备结构与功能。4、掌握厌氧消化处理工艺流程及其应用。（十） 自然条件下的生物处理法1、生物塘（氧化塘）2、生态系统塘教学要求1、了解生物塘的基本概念及其应用。2、了解生态系统塘在实现污水生态处理中的意义。3、熟悉生态系统塘的工艺特点及试验方法。（十一） 化学沉淀法1、氢氧化物沉淀法2、其它化学沉淀法教学要求1、了解化学沉淀法在水处理中的地位与作用。2、掌握氢氧化物沉淀法在分离回贵金属中的应用实例。3、掌握分步沉淀原理在沉淀分离中的应用。（十二） 氧化还原法1、氧化-还原法基本原理和Nernst方程的意义2、药剂氧化法（臭氧氧化、湿式氧化）工艺流程及应用3、药剂还原法的应用教学要求1、了解氧化还原法基本原理和在水处理中的适用范围。2、掌握Nernst方程及其在判断反应自发性中的应用。3、掌握臭氧氧化法的特点、工艺流程及在水处理中的应用。4、了解药剂氧化法和药剂还原法在水处理中的应用。（十三） 化学消毒1、化学消毒的概念2、化学消毒基本原理3、氯消毒及氯系氧化剂4、其它化学消毒法教学要求1、了解化学消毒的基本原理。2、了解氯系氧化剂、氯消毒的应用。3、掌握有效氯的概念及相关计算。4、了解化学消毒法的发展现状。（十四） 吸附法1、吸附法基本原理2、吸附剂3、吸附工艺过程及设备4、吸附法的应用教学要求1、了解吸附法基本原理及试验方法。2、掌握Freundlich,Langmuir and BET吸附等温线的涵义及三者之间的关系。3、了解吸附剂及吸附工艺过程，吸附剂的再生，吸附剂用量计算。4、掌握穿透点、耗竭点的含义及吸附法在水处理中的应用。（十五） 离子交换法1、离子交换及离子交换剂的概念2、离子交换平衡与交换动力学3、离子交换过程与设备4、离子交换法的应用教学要求1、了解离子交换法的基本原理。2、了解离子交换剂的性质及有关工艺技术参数。3、掌握离子交换平衡及交换势、交换容量的概念及相关计算。4、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。（十六） 膜分离法1、膜分离法概述2、扩散渗析法3、电渗析法4、反渗透法5、超滤法教学要求1、了解膜分离法在水处理中的地位与发展前景。2、掌握扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤的基本原理及工艺对比。3、掌握反渗透工艺及相关计算。4、了解膜分离法设备结构与功能。 （十七）溶解态污染物的其它分离方法1、吹脱法和汽提法2、萃取法教学要求1、了解吹脱法和汽提法的基本原理。2、掌握吹脱法除HCN的和汽提法脱除H2S工艺过程。3、了解萃取法的基本原理及主要应用。（十八） 污水的回用与排放1、循环水的冷却2、锅炉用水的软化 3、除垢剂与稳定剂教学要求1、了解循环冷却水回用与排放的意义。2、掌握循环冷却水回用工艺流程。3、掌握工业锅炉用水软化的工艺方法、除垢剂、稳定剂的分类及应用。（十九） 城市污水处理1、城市污水处理与中水回用2、城市污水综合处理工艺筛选优化3、城市污水的除磷脱氮教学要求1、了解城市污水处理新技术开发与应用现状。2、掌握城市污水处理现代技术的要点及处理水回用技术。3、掌握城市污水综合处理与工艺的筛选优化。4、了解城市污水除磷脱氮的工艺方法。（二十） 污泥的处理与综合利用1、污泥概述2、污泥的浓缩3、污泥的稳定处理4、污泥的干化及设备5、污泥的综合利用与最终处置 教学要求1、了解污泥处理的发展现状及其意义。2、掌握污泥消化的基本原理及影响因素。3、了解污泥消化、干化设备结构与功能。4、了解污泥稳定处理的分类5、了解污泥综合利用与最终处置的基本途经。四、学时分配表本课程总时数为48学时，学时分配如下：章 序内容课时备注（一）水环境的污染与防治概论 2（二）水污染控制基础 2（三）重力沉降法 1（四）混凝澄清法 1（五）浮力浮上法 1（六）阻力截留法 1（七） 活性污泥法 6（八） 生物膜法 4（九） 厌氧生物处理法 6（十）自然条件下的生物处理 4（十一） 化学沉淀法2（十二）氧化还原法 2（十三）化学消毒 2（十四）吸附法2（十五）离子交换法 2（十六）膜分离法 2（十七）溶解态污染物的其它分离方法2（十八）循环水的回用与排放 2（十九）城市污水处理与水质回用 2（二十）污泥的处理与利用2合计48五、教材及教学参考书 教材：张希衡等编水污染控制工程，北京：治金工业出版社（2001），全国高校环境工程教学指导委员会推荐教材。 参考书： 1、高廷耀等编水污染控制工程，北京：高等教育出版社（2000） 2、顾夏声等编水处理工程，北京：清华大学出版社（2000） 3、娄金生等编水污染治理新技术与设计，北京：海洋出版社（1999） 4、刘