水污染控制工程(Water Pollution Control Engineering)

仙仙

        课程名：水污染控制工程(Water Pollution Control Engineering)  学分：2  学时：32  
课程类别：专业教育选修课  
开课学院：海洋科学学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    本课程是环境工程学的重要组成部分，是环境工程专业必修的专业课之一。以讲授污水处理单元操作为主，目的是使学生对废水的性质、来源、水质标准及污水处理工艺的基本原理及主要的处理方法有较全面深入的了解，能够根据实际的处理对象提出基本的水处理方案，并能根据需要进行设计、调试以及相关项目管理。为进行水处理工程设计、科学研究和运行管理打下基础。此外，在教学过程中，必须有意识地教育学生自觉遵守有关的工程设计标准和规范，培养学生分析问题和解决问题的能力以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
二、课程简介
    本课程以污水处理理论与工程技术的基本原理为起点，主要介绍目前普遍存在的典型水污染、水质指标，污染控制的生物化学和物理化学原理、技术措施和设计计算；此外还增加了当前水污染控制领域最新的技术、理论和设计原理。本课程教学力求做到理论与工程设计相结合，并尽量吸取水污染控制方面先进的技术理论和设计方法，以便学生明确水污染控制工程的任务及重要意义，了解水污染的概况、各类废水的特征及水污染控制的基本原则；掌握水处理技术的基本原理、工艺、发展方向及主要装置或构筑物的设计计算，初步具有对各类水处理场（站）的规划与设计能力。
三、教学内容
第一章  水污染与水质指标（2学时）
主要内容：水污染及其危害、污水水质与水质指标、排放标准、污染物在水体环境中的迁移和转化、废水的出 路。
学习要求：了解需氧有机物污染、水体富营养化、毒物污染、放射性污染及其他污染的性质和危害；掌握COD、BOD、DO等水质指标；了解水质指标的分类及具体的含义；了解废水的排放标准，国家标准和地方标准之间的关系；了解水体的自净作用；排放水体及其限制，废水的回用。
作    业：思考题与习题。
第二章  反应器理论基础与污水均化（2学时）
主要内容：反应器理论基础、反应效率比较、污水水质均化。
学习要求：掌握物料平衡，了解间歇式、连续式反应器，掌握完全混合流、平推流的基本概念；了解去除率、BR、PFR、CSTR的反应效率比较；掌握水质的均量、均质、均化的基本方法。
作    业：思考题与习题。
第三章  污水的物理化学处理（4学时）
主要内容：固液分离与膜分离过程、化学沉淀与酸碱中和、氧化还原处理、化学混凝、吸附与离子交换。
学习要点： 掌握格栅、沉淀、上浮、离心沉淀、过滤等固液分离方法及膜分离方法；掌握化学沉淀和酸碱中和处理；掌握氧化、还原、电解等处理方法；掌握凝聚与絮凝的机理，了解混凝剂的配制投加方法，掌握混凝反应器设计计算过程，了解混凝法在污水处理中的发展和应用；了解吸附和离子交换的基本理论及其在污水处理中的应用。
作    业：思考题与习题。
第四章  污水的生物处理（8学时）
主要内容：污水生物处理的基本概念，微生物的生长和动力学基础，活性污泥法，生物膜法，厌氧生物处理。
学习要点：掌握污水生物处理的概念、对象、类型和基本原理； 微生物的生长环境、规律和动力学；了解活性污泥法的概念、流程、反应过程，掌握曝气理论，掌握活性污泥法的基本数学模型、类型、设计和运行管理；了解生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等生物膜法处理工艺；掌握污水厌氧生物处理的原理、方法、设计及运行管理。
作    业：思考题与习题。
第五章  污水的深度处理及回用（4学时）
主要内容：污水深度处理和回用概述，城市污水深度处理的工艺原理及技术；处理后污水的再利用。
学习要点：了解污水再生回用的目的和意义，污水深度处理和三级处理的定义；掌握城市污水深度处理的对象，重点掌握生物脱氮除磷工艺，了解其他深度处理工艺及各种联合处理工艺；了解国内外城市污水回用的概况、城市污水回用途径与工艺流程、再生回用水的水质要求与标准。
作    业：思考题与习题。
第六章  污泥的处理与处置（4学时）
主要内容：污泥的种类、特性及数量；污泥处理工艺；污泥浓缩；污泥调理与脱水；污泥稳定；污泥的最终处置与综合利用。
学习要点：了解污泥的种类、特性、数量；掌握污泥处理工艺；了解污泥的重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩；了解污泥调理、自然脱水、机械脱水；掌握污泥的生物稳定和化学稳定措施；了解污泥的综合利用、湿式氧化、弃置及焚烧等技术。
作    业：思考题与习题。
第七章  污水的生态工程处理技术（4学时）
主要内容：稳定塘、废水土地处理系统、人工湿地、污水的生态工程处理技术在面源污染防治方面的应用。
学习要点：掌握稳定塘的工作原理，了解稳定塘的类型、计算公式、工程实例；了解废水土地处理系统的工艺类型、净化原理、工程实例；了解人工湿地的净化机理、类型、工程实例；了解污水的生态工程处理技术在面源污染防治方面的应用。
作    业：思考题与习题。
第八章  城市污水处理厂的设计（4学时）
主要内容：城市污水处理厂的设计步骤；城市污水处理厂厂址选择；污水处理工艺流程的选择；污水处理厂的平面布置与高程布置。
学习要点：掌握城市污水处理厂的设计步骤：可行性研究、初步设计、施工图设计；掌握污水处理厂厂址选择原则；掌握污水处理工艺流程选择原则及典型工艺流程；掌握污水处理厂平面布置和高程布置原则。
作    业：思考题与习题。
四、教学基本要求
本门课程教学方式以课堂讲授为主，辅以少量自学和讨论。
学完本课程后，应达到如下基本要求：
1.了解并掌握国家有关的水污染控制技术政策；
2.掌握各种水污染控制操作单元的基本原理、计算方法、适用范围等；
3.能独立进行水污染控制工程的设计、操作和运行管理；
4.能独立进行水污染控制工程方面的科学研究。
五、教学方法
    教学方法的改革和运用离不开教学手段，随着现代教育技术的快速发展，现代化的教学手段被广泛的应用于教学中，本课制作了多媒体课件，充分利用现代计算机技术提供的声、图、像、动画等多媒体手段进行教学，将传统方法所无法完全展示的内容以现代教学技术展示出来，使课堂教学形象、生动，取得了好的教学效果。
    借助互联网在时间和空间上不受局限的优势，利用多媒体课件具有可重复再现的特点，将教学课件上传到课程的教学网站，使学生可以根据自己的能力水平，自定进度，积极、主动地学习，有利于适应学生的差异，做到了真正意义上的因材施教，因人施教。此外，网上相关知识的链接开阔了学生的视野，网上答疑系统的使用拉进了老师和学生的距离。
    在充分运用多媒体技术的同时，仍注意了将板书、教学模型等传统的教学手段与现代化教学手段相结合，使课堂教学形式由单调呆板变得丰富生动，大大激发了学生学习的积极性和主动性，加深了对所学内容的理解，从而提高了教学质量和水平。
    注意收集报刊、电视、因特网等现代传媒中涉及给水工程的科技新闻，尽量拉近课堂与学科前沿的距离，使教学内容始终与学科的发展同步合拍。利用大量精美的图片、影像资料和紧跟学科前沿的文献，充分展现学科内容博大精深、新颖、先进，吸引学生的注意力，增加对所学专业的热爱，激发学习兴趣和积极性
    授课过程中，注重知识的内涵和实质、知识与知识的联系，注重对学生分析问题和解决问题的能力培养。针对与教学内容相关的技术难题，启发学生的思维、激励并锻炼他们解决问题的能力和意识，让学生应用所学知识提出解决方案或思路，培养独立思维能力。
    其中视频：北京高碑店污水处理厂简介（7分12秒）以及各种污水处理工艺的仿真视频。
    本课程的结业采用闭卷考试，命题依据本大纲，试题应覆盖面广、难易适当，份量适中。
    成绩评定：平时成绩占40%，考试占60%。
    考试时间为90分钟，试卷满分为100分。
六、参考教材和阅读书目
参考教材：
罗固源主编，《水污染控制工程》，高等教育出版社，2006。
阅读书目：
1.废水治理设施典型实用范例，孙水裕，2001年，广东经济出版社
2.广东省先进环境工程实例选编，朱又春，2003年，广东科学出版社
3.水污染控制工程（下册）（第二版），高廷耀、顾国维主编，高等教育出版社，北京：1999
4.排水工程（下册）（第三版），张自杰主编，中国建筑工业出版社，北京：1996
5.废水生化处理，秦麟源编著，同济大学出版社，上海：1989
6.水污染控制工程，王宝贞主编，高等教育出版社，北京：1990
7.污水脱氮除磷技术，郑兴灿、李亚新编著，中国建筑工业出版社，北京：1998
8.废水中氮磷的处理，徐亚同编著，华东师范大学出版社，上海：1996
9.现代废水处理新技术，钱易、米祥友主编，中国科学技术出版社，北京：1993
10.生物接触氧化技术，余淦申编著，中国环境科学出版社，北京：1992
七、本课程与其它课程的联系与分工
学习本课程之前应先修《资源与环境概论》、《环境微生物学》等相关专业课程。