《水污染控制工程》课程教学大纲

1、Water Pollution Control Engineering一、课程基本信息课程代码CB155043通识课程/学科（专业）基础课程/专业课/专业拓展课程/文化素04理论学时CAD制图、环境微生物、环境工程原理水污染控制工程21 世纪教程，高庭耀主编，高等教育出版社。主要参考书：1 ,1999 年。2 1998 年。二、教学目标（一）知识目标通过系统地向学生介绍水污染控制工程的相关基本概念、基本原理和基本方法，使学生了解污水处理技术在环境保护中的重要作用，了解不同污水处理工艺的类型、掌握主要污水处理工艺方法的设计及调试相关知识。（二）能力目标通过课程学习使学生初步具备应用水污染控制工程

2、的理论知识设计污水处理工程的能力和从事污水处理工程设备安装调试等相关工作的能力，锻炼学生的整体思维能力和工作能力。（三）素质目标培养学生对环境工程专业污水处理相关领域的兴趣，为今后在这一领域的继续深 1 造或采用水污染控制工程方面的知识解决实际问题奠定较扎实的基础。三、基本要求（一）了解水污染控制工程中污水水质及污水出路、污水的土地处理工艺，（二）理解理解水污染控制工程中污水处理相关的基本概念、各种工艺的组成部分，各构筑物的结构、设备性能及各种工艺的优缺点。（三）掌握水污染控制工程中常用水处理工艺参数选取、工程设计及工程设备安装调试运行等方面的知识。四、教学内容与学时分配第一章 污水水质和污水

3、出路2 学时第一节： 污水水质1学时知识点：污水的物理性指标，化学性指标，生物性指标第二节污染物在水体环境中的迁移与转化0.5学时0.5学时知识点：水体自净作用，污水在不同水体中的迁移和转化第三节：污水出路知识点：本章小结重点：水质指标；BOD、COD；污水在不同水体中的迁移和转化难点：氧垂曲线思考题：1、简要说明污水的物理、化学和生物指标。2、简述水体自净的规律。建议教学方法：课堂讲授为主第二章 污水的物理处理12 学时第一节格栅和筛网2 学时知识点：格栅的作用和种类，格栅的设计与计算，筛网第二节沉淀的基本理论2 学时 2 知识点：沉淀类型，自由沉淀及其理论基础，沉淀池的工作原理第三节沉砂池

4、2 学时2 学时知识点：平流沉砂池，曝气沉砂池第四节沉淀池知识点：沉淀池的分类，沉淀池的一般设计原则及参数，提高沉淀池的沉淀效果的有效途径第五节隔油和破乳2 学时知识点：隔油池，乳化油和破乳的方法第六节：浮上法2 学时知识点：浮上法的类型，加压溶气法的基本原理，压力溶气浮上法系统组成及设计本章小结重点：；格栅的设计与计算 沉淀池的一般设计原则与参数 乳化油和破乳的方法难点：沉淀的基本理论思考题：1、试述格栅的作用和种类。2、沉淀类型有哪些？自由沉淀的理论基础是什么？3、试述沉淀池的工作原理。4、沉砂池的类型有哪些？说明其工作原理。5、简述沉淀池的类型及设计原则与参数。6、请简述提高沉淀池沉淀效

5、果的途径。7、列举乳化油和破乳的方法。建议教学方法：采用多媒体课件和板书教学相结合。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 学时第一节米歇里斯门坦方程式2学时知识点：底物浓度对酶反应速度的影响，米氏方程，米氏常数的意义及测定第二节莫诺特方程式1学时1学时第三节：废水生物处理工程的基本数学模式本章小结重点：微生物的生长规律和生长环境、反应速度和反应级数 3 难点：米门方程式思考题：1、什么是生化反应动力学方程式？在废水生物处理中采用了哪两个基本方程式？它们的物理意义是什么？教学方法：采用多媒体课件与板书相结合的方式讲授本章。第四章 稳定塘和污水的土地处理4 学时2 学时第一节：稳定

6、塘知识点：好氧塘，兼氧塘，厌氧塘，曝气塘，稳定塘系统的工艺流程第二节：污水土地处理2 学时知识点：土地处理系统的净化机理，土地处理基本工艺本章小结重点：稳定塘净化污水的机理及稳定塘的类型难点:污水土地处理系统的净化机理及基本工艺建议教学方法：采用多媒体课件与板书相结合的方式讲授本章。思考题：1、稳定塘有哪几种类型？各适用于什么场合？2、试述好氧塘、厌氧塘、兼氧塘净化污水的基本原理。3、好氧塘中溶解氧和pH值为什么会发生变化？4、土地处理系统由哪几部分组成？试述各组成部分在处理系统的作用。5、试述土地处理法去除污染物的基本原理。6、土地处理系统设计主要工艺参数是什么？选用参数时应考虑哪些问题？第

7、五章 污水好氧生物处理生物膜法第一节：生物滤池8 学时5 学时知识点：生物滤池的构造，生物滤池法的流程，生物滤池的机理，生物滤池的计算，生物滤池系统的功能设计，生物滤池的运行及其经验第二节：生物转盘2 学时知识点：生物转盘的构造，生物转盘的设计计算，生物转盘的进展和应用第三节：生物接触氧化法1 学时 4 知识点：生物接触氧化池的构造第四节：生物流化床1 学时知识点：流化态原理，生物流化床的类型，生物流化床的优缺点本章小结重点：生物转盘的构造，设计计算；生物接触氧化池的构造难点：生污染物去除机理、物流化床的原理、应用建议教学方法：采用多媒体课件、动画与板书相结合的方式讲授本章思考题：1、什么是生

8、物膜法？生物膜法有哪些特点？2、试述生物膜法处理废水的基本原理。3、生物膜法有哪几种形式？试比较它们的优缺点。4、试述生物膜法处理构筑物的基本构造及其功能。5、生物滤池有几种形式？各适用于什么具体条件？6、影响生物滤池处理效率的因素有哪些？它们是如何影响处理效果的？7、影响生物转盘处理效率的因素有哪些？它们是如何影响处理效果的？第六章 污水的好氧生物处理活性污泥法第一节：基本概念12 学时2 学时知识点：活性污泥，活性污泥法的基本流程，活性污泥降解污水中有机物的过程第二节：气体传递原理和曝气池 2 学时知识点：气体传递原理，曝气设备，曝气池池型，曝气设备的性能测试第三节：活性污泥法的发展和演变

9、知识点：传统活性污泥法的发展类型第四节：活性污泥法设计计算3 学时1 学时知识点：曝气池的设计计算第五节：活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题第六节：二次沉淀池3 学时1 学时本章小结 5 重点：活性污泥法的发展，活性污泥法系统设和运行的常见问题及解决方法难点：活性污泥降解污水中有机物的过程与原理曝气池中气体传递原理。建议教学方法：采用多媒体教学方式讲授本章。思考题：1、活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？2、曝气设备的作用和分类如何？如何测试曝气设备的性能？3、曝气池有哪几种构造和布置形式？4、活性污泥法有哪些主要运行方式，各种运行方式的特点是什么？5、影响活性污泥运行的主要因素有哪些

10、？这些因素的作用是什么？6、曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么？7、产生活性污泥膨胀的主要原因是什么？第七章 污水的厌氧生物处理4 学时1 学时1 学时第一节: 厌氧生物处理的基本原理第二节：污水的厌氧生物处理方法知识点：化粪池，厌氧生物滤池，厌氧接触法，上流式厌氧污泥床反应器，分段厌氧处理法第三节：厌氧生物处理法的设计1 学时知识点：流程和设备的选择，消化池热量计算第四节：厌氧和好氧技术的联合作用本章小结1 学时重点：污水厌氧处理方法及设计难点：厌氧技术的应用建议教学方法：多媒体教学思考题：1、试比较厌氧生物处理与好氧生物处理的优缺点及它们的适用条件。2方面考虑。3、试比较现有几种厌氧处理

11、方法和构筑物，它们的优缺点和适用条件。 6 第八章 污水的化学处理第一节：中和法2 学时0.5 学时0.5 学时1 学时第二节：电解法第三节：氧化还原法加氯氧化法，电解法，置换法重点：影响混凝效果的因素、常用氧化还原法及原理难点：混凝原理建议教学方法：课堂讲授和多媒体教学相结合思考题：1、化学处理对象主要是水中的什么杂质？它与生物处理相比有什么特点？23什么？4、化学沉淀法和化学混凝法在原理上有何不同？使用的药剂有何不同？5法？第九章 污水的深度处理与回用第一节 氮、磷的去除12 学时3 学时知识点：氮的去除，磷的去除，生物脱氮除磷，主要的脱氮除磷活性污泥法功能及影响因素第二节：混凝沉淀工艺2

12、 学时知识点：1.概述 2.混凝沉淀 3.混凝原理，混凝剂和助凝剂，影响混凝效果的主要因素，化学混凝设备第三节 吸附工艺2 学时知识点：吸附原理，影响吸附的因素，吸附剂，吸附工艺设备，吸附法在污水处理中的应用第四节 膜析工艺2 学时 7 知识点：渗析，电渗析法，反渗透，超过滤法第五节 离子交换工艺2 学时知识点：离子交换剂，离子交换树脂的选用，离子交换的工艺和设备，离子交换法在废水处理中的应用第六节 消毒工艺1 学时知识点：消毒方法、液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒、紫外线消毒重点：生物法脱氮、除磷的机理难点：生物法脱氮除磷的工艺建议教学方法：多媒体教学思考题：1.试说明污水进行深度处理的目的

13、和意义。2.生物法脱氮的基本原理，影响因素及基本流程？3.试述化学法及生物法除磷的原理并对几种常用的除磷工艺进行比较。4.物理化学处理和化学处理相比原理有什么不同，处理对象有什么不同？在处理成本和运行管理方面有什么特点？5.电度车间的含铬废水，可以用氧化还原法、化学沉淀法、离子交换法等加以处理。那么，在什么条件下用离子交换法进行处理比较合适？6.有机酚的去除可以用萃取法。那么，废水中的无机物的去除是否可以采用萃取法，为什么？第十章 污泥的处理和处置4 学时0.5 学时第一节：污泥的来源、性质和数量知识点：污泥的来源、性质和数量0.5 学0.5 学时时知识点：污泥的处置，污泥处置的前处理知识点：

14、沉降法，气浮浓缩法，离心浓缩法 8 0.5 学时知识点：污泥厌氧消化法的发展和分类，影响污泥消化的主要因素，消化池的构消化池的设计计算造，第五节：污泥的调理0.5 学时知识点：污泥脱水性能的评价指标，加药调理法第六节：污泥脱水0.5 学时0.5知识点：污泥自然干化污泥机械脱水及设备第七节：污泥的干燥与焚化学时本章小结0.5 学时重点：污泥厌氧消化法的发展和分类，影响污泥消化的主要因素；污泥自然干化和机械脱水设备难点：污泥浓缩原理及方法建议教学方法：多媒体教学思考题：1污泥的最终出路是什么？如何因地制宜的考虑？2污泥处置与污水处理之间的关系如何？是如何相互影响的？五、考核方式及成绩评定理论课程考

15、核方式平时成绩：习题作业/课堂小测验/课堂提问/课堂讨论/课外作业/课程论文/其他；结课后考试：闭卷/开卷/其他；成绩构成：考勤10%/平时20%/考试70%。 9 六、育人案例2008 级本科生张清哲的考研故事及读研经历，该同学家庭贫困，在校期间努力上进，在校期间获得国家励志奖学金，多次获得一等和二等专业奖学金，获得青岛农业大学 “优秀学生干部”，“优秀班主任助理，优秀团员”，青年志愿者先锋队优秀队员等荣誉称号，本科毕业论文被评为山东省优秀学士学位论文，并发表SCI 论文和一级学报论文各1 篇。在山东大学环境学院读研期间，成绩优异，多次获得尔宽奖学金，并获得授权国家发明专利1 项。在毕业当年

16、获得学院唯一的中国家留学基金委资助的出国攻读博士学位名额，进入加拿大国立科学研究院攻读博士学位。通过此案例，教育同学们要努力学习，树立目标，争取努力考上、985 名校研究生。（二）育人案例二：中国工程院院士彭永臻教授的故事，彭永臻教授一直在一线从事教学科研工作，主要研究方向是污水生物处理及其自动控制与智能控制、污水脱氮除磷的新工艺与新技术。先后获得了20 余项省部级以上科技进步奖和优秀教学奖，其中包括国家科技进步二等奖3 5 2007年被评为首批“国家级教学团队”，负责的水质工程学和主讲的环境保护概论先后获国家精品课程。通过此案例，教育同学们做科学研究要耐得住寂寞，扎扎实实工作，一步一个脚印，

17、科研工作要勤奋才能出成果，出更多的成果，更大的成果。（三）育人案例三：国际知名环保志愿者田桂荣的故事，她因自费回收废旧电池，1998 年，田桂荣得知废旧电池的危害，决定自费回收电池，并发出题为不要再糟蹋地球了的倡议书。1999 年，田桂荣开始回收废旧电池，走街串巷以每节2 分钱的价格自费回收废旧电池。经过多方奔走，她先后投入20多万元，自费回收废旧电池65 2000 年7 月12 日，田桂荣率领30 多名学生徒步150 公里沿黄河考察排污口，进行水源污染，水质分析，向排污企业讲解环境污染的危害及治理环境污染的理念，并向黄委会和环保部门就递交考察报告8 2001 年，她创办第一个农民环保网站，成立了中国第一个由农民创办的环保志愿者协会。此后，田桂荣在全省组织“生命之网爱环保”等大型环保宣传教育活动38 次，义务为大学生讲授环保知识，暑假自费组织志愿者到河南各地考察生态和研究分析河流污染，白色污染。2004 年7 月，田 10 桂荣策划组织30 多名环保志愿者参加考察黄河活动。2010 年，她筹资50 万元建起占地100 余亩，以农业生产、农耕体验、科普教育等为特色的田桂荣生态农业合作社。合作社采用生态农业种养方式，种、收、加工，全程绿色环保