《水污染控制工程》课程教学大纲

1、水污染控制工程课程教学大纲课程英文名称：Water Pollution Control Engineering课程编号： 133991880课程类别：专业课课程性质：必修课学 分： 4.5学 时：72（其中：讲课学时：56 实验学时：16 ）适用专业： 环境工程专业开课部门： 环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质水污染控制工程是高等院校环境工程专业的必修专业课程。通过理论与实践相结合的教学环节，使学生掌握水污染控制方面的基本概念、原理和计算方法，了解目前国内外的污水处理现状和各种先进的水处理技术。在此基础上，结合相应的实践环节，使学生独立地进行水污染控制工程方面的有关规划、设计和运行管理，

2、初步具备从事水污染控制方面的研发能力。二、本课程与相关课程的关系本课程的先修课程是高等数学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、环境工程原理、环境监测、流体力学与流体机械和环境微生物学。通过本课程的学习，为后续的课程设计和毕业设计打下基础。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一章 污水水质和污水出路 （4学时）知 识 点 污水的类型、污水的特征、污水的性质、污染指标、水体的自净作用、污染物在水体中的迁移转化、污水出路、污水排放标准。重 点物理性指标、化学性指标、生物性指标包含的内容；BOD和COD的概念、类型及相互关系；水体自净作用。难 点水体自净数学模型。基本要求1、识 记：

3、BOD、COD、TOC、TOD、氧垂曲线； 2、领 会：有机物指标之间的相互关系，排放标准、水环境质量标准、环境容量之间的关系；3、简单应用：污染物在水体环境中的迁移与转化规律、排放标准的分类和适用范围； 4、综合应用：氧垂曲线的分析应用。第二章 污水的物理处理（8学时）知 识 点格栅和筛网、沉淀的基础理论、沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池。重 点格栅和筛网的主要类型和应用，自由沉淀及理论基础，沉淀池的工作原理，沉淀池和沉砂池的主要类型、原理、应用，隔油的主要方法和构筑物的主要形式，破乳的基本方法，浮上法的原理和主要设备及形式；难 点沉淀的类型、沉淀池的工作原理、沉淀池的设计计算。基本要求1、识

4、 记：格栅、筛网、自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀、曝气沉砂池、沉淀池、隔油池、破乳、气浮； 2、领 会：沉淀池的工作原理、沉砂池和沉淀池的原理、隔油池的原理、浮上法的原理；3、简单应用：设备物理处理构筑物及设备的设计的一般原则和方法； 4、综合应用：沉砂池、初沉池的设计计算。第三章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础（4学时）知 识 点发酵、呼吸、好氧生物处理、厌氧生物处理、生物脱氮、生物除磷、微生物生长规律、微生物的生长环境、反应速率、反应级数、微生物群体增长速率、底物利用速率、微生物增长与有机底物降解。重 点微生物的呼吸类型、废水的好氧生物处理和厌氧处理、脱氮除磷基础理论、

5、微生物的生长规律和生长环境、微生物的四个生长时期及其对废水处理的指导意义、废水处理过程中有机物的转化过程、米门方程、莫诺特方程式。难 点废水生物处理工程的基本数学模式。基本要求1、识 记：发酵、呼吸、好氧生物处理、厌氧生物处理、生物脱氮、生物除磷、反应速率、反应级数、底物； 2、领 会：反应速率和反应级数、微生物生长动力学基本原理；3、简单应用：反应级数、反应速度和废水生物处理工程的基本数学模式； 4、综合应用：微生物的生长规律和生长环境与生物处理废水处理的联系、废水处理过程中有机物的转化。第四章 活性污泥法（8学时）知 识 点活性污泥、活性污泥法；活性污泥法的类型；活性污泥法数学模型基础；去

6、除有机污染物的活性污泥法过程设计；脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计；二沉池；活性污泥法处理系统的设计、运行与管理。重 点活性污泥的基本概念、基本流程、降解有机物的机理，气体传递原理、曝气的方法和曝气池的构造，活性污泥法的运行方式、活性污泥法的设计计算、活性污泥法运行管理。难 点活性污泥法的设计计算、活性污泥法系统设计和运行中的重要影响问题。基本要求1、识 记：活性污泥、活性污泥法、混合液悬浮固体浓度MLSS、混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS、污泥沉降比SV、污泥体积指数SVI、污泥龄、污泥负荷、容积负荷；2、领 会：双膜理论、污泥膨胀、活性污泥法的类型、曝气方法；3、简单应用：气体传递理论、二

7、沉池的设计计算、活性污泥法运行管理常见问题的分析；4、综合应用：活性污泥法去除有机污染物的的基本设计计算、脱氮、除磷活性污泥法工艺选择。第五章 生物膜法（6学时）知 识 点生物膜结构及净化机理、生物膜的影响因素、生物膜法污水处理特征、生物膜法反应动力学、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床。重 点生物膜的基本概念、生物膜的形成、生物膜法的基本类型，生物滤池的构造、工作机理、设计计算，生物转盘的构造，生物接触氧化池的构造、作用。难 点生物膜法反应动力学、生物滤池的工作机理、设计计算。基本要求1、识 记：生物膜 、生物滤池、生物转盘法、生物接触氧化法；2、领 会：生物膜的结

8、构与净化机理、生物膜法影响因素；3、简单应用：生物转盘的构造与设计计算、生物接触氧化池的构造与设计计算；4、综合应用：生物滤池的设计与计算。第六章 稳定塘和污水的土地处理（4学时）知 识 点好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、污水土地处理、人工湿地处理。重 点稳定塘的类型及净化机理，污水土地处理系统的概念、分类和净化机理，人工湿地的净化机理。难 点稳定塘的适应性及设计计算。基本要求1、识 记：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、污水土地处理、人工湿地处理；2、领 会：稳定塘、土地处理系统和人工湿地的净化机理；3、简单应用：人工湿地的设计参数选取；4、综合应用：稳定塘的设计计算方法。第七章 污水的厌氧生

9、物处理（6学时）知 识 点厌氧消化机理、厌氧消化影响因素、化粪池、厌氧接触法、厌氧生物滤池、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、两相厌氧法、厌氧生物处理法的设计计算。重 点厌氧生物处理的基本原理、厌氧生物法的影响因素、厌氧生物处理法的设计计算。难 点好氧-厌氧的联合运用、厌氧生物处理法的设计计算。基本要求1、识 记：厌氧消化、化粪池、厌氧接触法、厌氧生物滤池、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、两相厌氧法；2、领 会：厌氧生物处理的基本原理、厌氧消化影响因素；3、简单应用：厌氧生物处理法的设计计算； 4、综合应用：好氧与厌氧的联合运用。第

10、八章 污水的化学与物理化学处理（8学时）知 识 点中和法、化学混凝法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、膜析法。重 点污水化学处理的对象，化学混凝法的概念、原理、影响因素；污水物理化学处理法处理的对象，吸附的原理、分类，离子交换法的原理及其在废水处理中的应用，膜析法的分类及各种类型的原理、膜析过程。难 点化学混凝法、膜析法。基本要求1、识 记：化学混凝、压缩双电层、吸附架桥作用、沉淀网捕作用、混凝剂、助凝剂、吸附、离子交换法；2、领 会：混凝原理、吸附机理、离子交换法的原理、膜析机理；3、简单应用：污水化学及物化处理的对象的选择、废水中胶体稳定性及脱稳作用机理、混凝剂的选择与投加；4、综合应用：

11、离子交换法在废水处理中的应用、废水处理中膜析法的选择。第九章 城市污水回用（2学时）知 识 点回用途径、回用水水质标准、污水回用系统；回用技术方法；污水回用安全措施。重 点污水的深度处理技术。难 点污水回用安全措施。基本要求1、识 记：污水回用、回用水水质标准、污水回用系统类型、城市污水会用系统组成、 危害鉴别、危害评价；2、领 会：预处理方法、深度处理方法、风险评价主要内容；3、简单应用：污水回用方法选择；4、综合应用：污水处理回用技术组合。第十章 污泥的处理与处置（2学时）知 识 点污泥的来源、污泥的特性及数量、污泥处理工艺、污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水、污泥的最终处置。重 点污泥的来源和

12、性质、污泥的浓缩、污泥的稳定、污泥的调理、污泥的脱水。难 点污泥消化法的概念、方法、设计。基本要求1、识 记：游离水、毛细水、内部水、 重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、污泥稳定、污泥调理、污泥脱水；2、领 会：污泥浓缩、污泥生物稳定和化学稳定、污泥调理方法、污泥脱水方法；3、简单应用：污泥消化的设计、污泥的处置和前处理；4、综合应用：污泥处理处置工艺选择。第十一章 污水处理厂设计（2学时）知 识 点设计原则、设计步骤、厂址选择、工艺流程确定、平面布置与高程布置、技术经济分析、污水处理厂运行和控制。重 点厂址选择原则、污水处理厂（站）处理方法和工艺流程选择确定、污水处理厂的平面布置和高程布置。难

13、点平面布置和高程布置。基本要求1、识 记：平面布置、高程布置、技术经济；2、领 会：设计原则；3、简单应用：厂址选择； 4、综合应用：污水处理厂工艺流程的选择确定。 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8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8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6第八章 污水的化学与物理化学处理8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 污水处理厂的设计2复习2合计56（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的本实验是环境工程专业实践环节之一，是学习水

14、污染控制工程的重要组成部分。通过实验使学生加深对水污染控制原理的理解，掌握水污染控制工程中的物化、生化处理工艺过程，掌握一般水处理实验技能和仪器、设备的使用方法，学会设计实验方案和组织实验的方法，掌握数据处理方法，培养和提高学生动手能力、实验操作技能、观察及分析问题解决问题的能力，进一步培养学生综合利用所学知识解决水污染控制实际问题的能力。 实验教学环节培养学生能力标准 在实验教学过程中培养学生的实践动手能力和实验设计能力，使学生掌握一般水处理实验技能、仪器和设备的使用方法，学会设计实验方案和组织实验的方法，培养学生进行分析实验数据与处理数据的基本能力，培养和提高学生动手能力、观察及分析问题、

15、解决问题的能力，使学生能够真正的做到理论与实践相结合的能力标准。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1活性污泥形态及生物相的观察观察曝气池污泥污泥菌胶团及原生动物、后生动物2验证107-82活性污泥性能参数的测定活性污泥浓度、SV、SVI值测定3验证107-83多阶完全混合曝气污水处理模拟实验了解活性污泥法水处理的具体工艺及原理，并通过对处理过程中溶解氧的测定，评价曝气设备的充氧能力。3验证107-84混凝剂筛选实验观察混凝现象，加深对混凝理论的理解。筛选最佳混凝剂，并确定该混凝剂的最佳投加量4综合107-

16、85离子交换水处理实验加深对离子交换基本理论的理解，学会离子交换树脂交换容量的测定4综合107-82、选开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1活性炭吸附实验掌握吸附实验方法和数据处理掌握建立两个吸附等温线的模型的方法；对活性炭吸附苯酚的性能有所了解4综合107-83、主要仪器设备沉降柱、精密天平、烘箱、六联搅拌器、显微镜、多阶完全混合曝气污水处理模拟装置、振荡器、浊度仪、DO测定仪、分光光度计等。四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，理论教学要结合学生实例观察分析、课堂讨论等教学形式，努力降低学生接受知识的难度，不断提高学生发现、分析

17、和解决问题的能力。讲解基础理论的同时，结合当前废水处理热点、难点及最新研究进展，补充相关内容。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，积极应用多媒体教学技术，尽可能把抽象的理论转化为具体的图像，使复杂的理论变得简单、直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。通过课堂讨论、工程实例分析、课后作业等各教学环节的有机结合，培养学生分析解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中基本原理和基本概念及其应用。 考核形式：考试。成绩评定：按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：期末考试成绩占50%，课程实验占20%，课后作业占15%，课堂小测验占10%，课程小设计占5%。六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：1.水污染控制工程，高廷耀等编著，高等教育出版社，2007年7月。主要参考书：1.水污染控制工程，张希衡编著，治金工业出版社，2001年10月。2.排水工程（下册），张自杰编著，中国建筑工业出版社，2000年8月3.废水工程处理及回用，秦裕珩译，化学工业出版社，2