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文本内容:
《水污染控制工程》教学大纲
一、课程基本信息水污染控制工程课程名称Water PollutionControl Engineering课程编码CHM325111030开课院部化学工程学院课程团队水污染控制工程教学团队学分
3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时48适用专业环境工程授课语言中文有机化学、物理化学、环境化学、环境工程原理
(27)、环境工程微生物学、环境工程原理(2-2).认识实习、工程流体力学、生物化学基础先修课程本课程是环境工程专业的一门专业必修课程分为物理化学法和生物处理法两大篇讲授,具体包括总论、预处理、混凝、沉淀与上浮、深层过滤、化学氧化与还原、吸附、膜分离技术、废水生物处理基础、活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法、生物脱氮除磷、污泥的处理与处置各章按基本处理原理、构筑物结构、设计方法等顺序讲解通过本课程的学习,主要使学生掌握水处理过程中所应用的物理、化学、生物及工程基础知识,并熟练掌握各处理方法的基本理论、特点及应用范围;掌握各种物理、化学、生物处理方法所用的构筑物、设备的构造特点,针对不同处理方案进行合理应用;熟悉废水的污染源、水质指标以及污水排放标准,掌握各类废水特征,选择正确的处理工艺流程和污水处理系统方案;应用所学的水处理工程理论及技术,通过利用现代化工具,提出相应的污水处理立方案,解决复杂水处理工程问题课程简介(必This courseis arequired coursefor environmentalengineering major.It isdivided intophysical andchemical methodsand修)biological treatment methods,including generalintroduction,pretreatment,coagulation,sedimentation andfloatation,deep filtration,chemical oxidationand reduction,adsorption,membrane separationtechnology,wastewater biological treatment basis,activated sludgemethod,biological membranemethod,anaerobic digestionmethod,biological nitrogenand phosphorusremoval,sludge treatmentand disposal.Each chapteris explainedin theorder ofbasic treatmentprinciple,structure,design method,etc.Through thestudy ofthis course,students willmaster thebasic knowledgeof physics,chemistry,biology andengineering appliedin water treatment process,master thebasic theory,characteristics andapplication scopeof eachtreatmentmethod,master thestructural characteristics of structuresand equipmentused invarious physical,chemical andbiologicaltreatmentmethods,and reasonablyapply differenttreatment schemes;master thecharacteristicsofvarious typesof wastewater,select thecorrect treatmentprocess andsewage treatmentsystem scheme;apply thelearned A-独立思考、按时完成,作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C-独立思考、按时完成,作图比较规11M3平时作业10%范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱12M3期末考试50%见试卷评分标准A-资料调研全面详尽,问题分析正确,汇报清晰、准确B-资料调研一般,问题分析基本正确,汇报准确C-资13M4翻转课堂30%料调研有缺项,问题分析有漏洞,汇报基本准确D-资料调研不全,问题分析不正确,汇报思路有错误A-资料调研全面详尽,问题分析深入,论述详细、清晰B-资料调研一般,问题分析较深入,论述详细C-资料14M4小论文40%调研有缺项,问题分析有漏洞,论述基本正确D-资料调研不全,问题分析不正确,论述有错误15M4期末考试30%见试卷评分标准评分等级说明[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B六]、=教[8材0与-1参00,考资0-料79]序号教学参考资料明细1图书1新编废水生物处理,秦麟源,同济大学出版社,2011,ISBN:
9787560846552.(*主教材)2图书1废水处理工程(第二版),唐受印,化学工业出版社,2004,ISBN:
7502552219.(*主教材)3图书1水污染控制工程(第四版下),高延耀,局等教育出版社,2015,ISBN:
9787040421262.4图书1水污染控制工程,成官文,化学工业出版社,2009,ISBN:
9787122049353.water treatmentengineering theoryand technology,through theuse ofmodern tools,put forwardthe correspondingsewage treatmentprocess schemeto solvethe complexwatertreatmentengineering problems.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标OBE任务自选目标1掌握水处理过程中所应用的物理、化学、生物及工程基础知识,并熟练掌握各处理方法的基本1Ml是
1.4理论、特点及应用范围目标2掌握各种物理、化学、生物处理方法所用的构筑物、设备的构造特点,针对不同处理方案进行2M2是
2.2合理应用目标3熟悉废水的污染源、水质指标以及污水排放标准,掌握各类废水特征,选择正确的处理工艺流3M3是
3.1程和污水处理系统方案目标4应用所学的水处理工程理论及技术,通过利用现代化工具,提出相应的污水处理立方案,解决4M4是
3.1复杂水处理工程问题
三、课程内容支撑课课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节程目标学时学时本章的重点难点废水来源的及水质指标分类,相应的处理方法;1第一章绪论废水反应器理论及动力学基础,间歇反应器、连续搅拌反应器、推2////流反应器之间的联系与区别
21.1废水来源及特性工业废水及生活污水的来源,表征污水特性的九大指标Ml
0.5讲授//污水综合排放标准的基本组成,第一类污染物的控制,浓度控制,
31.2水质标准简介Ml
0.5讲授//总量控制不同分类下水处理方法,重点按原理分类物理法、化学法、物理
41.3水处理方法综述Ml
0.5讲授//化学法、生物化学法废水处理反应器及水处理反应器类型,间歇反应器、连续搅拌反应器、推流反应器物
51.4Ml
0.5讲授2作业动力学基础料衡算式的建立及推导,几类反应器的内在联系与区别,反应器的水力特性本章重点难点常见的水质水量调节方法,调节池容积确定;筛滤6第二章预处理常用设施分类及设计计算;酸碱废水中和方法及工艺措施2///
72.1水质和水量调节水质水量的调节方■式,常用调节池类型,调节池容积确定M21讲授//
82.2筛滤格栅的类型及设计计算,筛网的类型及选择M
20.5讲授//
92.3中和酸性废水的中和方法,碱性废水的中和方法M
20.5讲授2作业本章重点难点四个混凝机理;常用的混凝剂种类,无机、有机混10第三章混凝凝剂使用时的注意事项;混凝与反应过程的主要控制条件3///胶体的结构、脱稳胶体的特性与结构,混凝机理压缩双电层、吸附电中和、吸附架
113.1M21讲授//及凝聚桥、沉淀物网捕
123.2混凝剂与助凝剂无机和有机混凝剂种类及特点M
20.5讲授//水质的影响,混凝剂的影响投加量、投加顺序,水力条件的影
133.3影响混凝的因素M
20.5讲授//响混凝剂的配制及投加,常用混合设备类型及特点,反应设备类型及
143.4混凝设备M21讲授2作业特点本章重点难点沉淀原理及沉淀曲线的绘制,沉淀池的类型及设计15第四章沉淀与气浮3///计算;气浮原理及工艺流程,气浮池的设计要点沉淀基本类型,自由沉淀曲线的绘制,絮凝沉淀曲线的绘制,理想
164.1沉淀的基本理论M21讲授//沉淀池模型沉淀池的类型,平流沉淀池构造及计算,辐流式沉淀池构造及计
174.2沉淀池M21讲授//算,斜板沉淀池原理
184.3隔油池油类在水中的存在状态,隔油池的类型及基本构造M
20.5讲授//气浮除油的基本原理,气浮流程的类型,气浮设备的构造及计算
194.4气浮池M
20.5讲授2作业20第五章深层过滤本章重点难点普通快滤池的基本构造,滤料的选择及衡量参2///数确定;滤池反冲洗系统设计及控制要点;快滤池设计的主要参数是滤速滤池基本构造组成,滤料的类型及规格表征参数级配曲线的绘制,
215.1普通快滤池的构造M
20.5讲授//配水系统的均匀性
225.2过滤理论过滤机理,过滤方程澄清方程、连续过滤方程、阻力方程M
20.5讲授//
235.3快滤池的运行滤速的控制方法,滤池冲洗,常见故障对策M
20.5讲授//快滤池的设计及常主要涉及参数滤速的确定,各部尺寸的确定无阀滤池,虹吸滤
245.4M
20.5讲授//用滤池类型池,移动罩滤池,压力滤池基本构造介绍查阅文献,25Err翻转课堂1M
40.5讨论4制作讨论PPT本章重点难点化学氧化剂的选择;空气氧化原理及工艺过程;臭26第八早化学氧化与还原2///氧氧化原理及工艺过程;氯氧化原理及工艺过程
276.1概述氧化、还原剂的选择原则及方法;高级氧化方法介绍M
20.5讲授//氧化剂种类,空气氧化原理及基本工艺,臭氧氧化基本原理及工
286.2化学氧化法M
20.5讲授//艺,氯氧化原理及基本工艺,折点加氯概念还原剂种类,还原法除铭的基本方法,还原法除汞的基本方法
296.3化学还原法M21讲授//查阅文献,30Err翻转课堂2M
40.5讨论4制作讨论PPT本章重点难点吸附规律的描述,二个基本吸附等温式的建立及工31第七章吸附程选择使用方法;吸附工艺的设计计算过程,固定床吸附基本尺寸3///的确定及计算吸附的机理及分类,吸附平衡与吸附等温式Langmuir等温式、
327.1吸附的基本理论BET等温式、Freundlich等温式,吸附动力学方程的建立M21讲授//吸附剂种类,活性炭的物理化学特性指标,吸附剂再生方法介绍
337.2吸附剂及其再生M21讲授//吸附工艺及设计、间歇吸附工艺多级平流吸附,多级逆流吸附,固定床吸附工艺
347.3M21讲授//应用穿透曲线及其计算查阅文献,35Err翻转课堂3M
40.5讨论4制作讨论PPT本章重点难点用膜分离方法的类型,区别渗透、渗析的概念;电渗析除盐的基本原理及工艺组成;反渗透除盐的基本原理及工艺组36第八章膜分离技术2///成,浓差极化现象出现的原因及防止措施;反渗透和超过滤的区别
378.1概述几种膜分离方法及其特点,渗析、渗透的概念M
20.5讲授//电渗析的原理过程,离子交换膜的结构分类,膜性能指标,电渗析
388.2电渗析M
20.5讲授//器构造,操作控制,电渗析器在废水处理中应用反渗透原理,反渗透膜及其传质原理,反渗透装置的类型及基本构
398.3反渗透M
20.5讲授//造,反渗透工艺流程及操作控制
408.4超过滤超滤和渗透的主要区别,操作压力对水通量的影响M
20.5讲授2作业废水生物处理理论本章重点难点微生物生长的影响因素;酶及酶反应中米一门公式41第九章3///基础各因素的含义;废水可生化性的耗氧速率测定法原理
429.1生物处理基本理论微生物的新陈代谢理论,分解代谢,合成代谢Ml1讲授//
439.2酶及酶反应酶及其特点,酶促反应速度过程及表达式Ml
0.5讲授//活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,稳定塘处理等分类
449.3废水生物处理方法Ml
0.5讲授//生物处理中的重要
459.4细菌,原生动物,后生动物基本类型Ml
0.5讲授//微生物类别可生化性定义,可生化性的评价方法,重点介绍B0D5/C0D值法,耗
469.5废水可生化性Ml
0.5讲授2作业氧速率法本章重点难点活性污泥法基本流程,衡量活性污泥的基本指标,活性污泥增长规律;活性污泥动力学主要研究那几种因素之间的关系,劳伦斯―麦卡蒂模式建立需要的几个基本概念,劳-麦第一方程47第十章活性污泥法式、第二方程式各自描述那几个因素之间的关系,劳一麦基本方程7///式的应用主要用于求解哪几个参数;曝气池容积的计算确定;曝气池供气量的计算机曝气设备选择;曝气池的启动机运行,运行中异常现象出现的原因及控制措施活性污泥法基本原理,性质;净化水基本流程组成;活性污泥性能
4810.1基本原理和分类M31讲授//指标;活性污泥处理法分类活性污泥的增长规污泥负荷的概念,增长规律曲线各阶段特点,如何用增长规律指导
4910.2M31讲授//律曝气池运行活性污泥净化反应溶解氧、水温、营养物质、川值、有毒物质对活性污泥运行影响特
5010.3M31讲授//的影响因素点活性污泥反应动力学基础,劳伦斯―麦卡蒂模式的基本概念,力麦基本方程式,丹麦基本方程式的应用.确乂出水基质浓度(Sc)与生物固体平均停留时间(0c)之间的关系;确立微生物浓度(X)与活性污泥反应动力
5110.4生物固体平均停留时间0c之间的关系;确立活性污泥回流比(R)M31讲授//学及其应用与生物固体平均停留时间(0c)之间的关系;总产率(丫)与表现产率(Yobs)之间的关系等;0c值与Se值及E的关系,推导曝气池体积曝气理论基础,双膜理论;氧转移速率的影响因素;氧转移速率与
5210.5曝气传质计算M31讲授//供气量的计算;曝气方式与曝气的作用曝气池的构造和设
5310.6曝气池容积的计算,需氧量和供气量的计算M31讲授//计曝气池的运行方式曝气池的运行方式、活性污泥的培养与驯化,日常管理监控指标,
5410.7M31讲授4作业和管理异常现象与控制措施第十一本章重点难点生物膜的组成,生物膜法和活性污泥处理法的主要55章生物膜法5///区别点;生物滤池的构造及设计;生物接触氧化池的构造及主要填料类型生物膜的形成及特点,微生物相方面的特征,处理工艺方面的特
5611.1基本原理M31讲授//征生物滤池构造,生物滤池的分类及比较,影响生物滤池性能的主要
5711.2生物滤池M31讲授//因素
5811.4生物接触氧化法生物接触氧化的特点,工艺构成,池体构造M31讲授//厌氧生物处理方法厌氧滤池,厌氧消化池,厌氧接触法工艺,升上流式厌氧污泥床
5912.3M32讲授//的工艺和设备反应器UASB基本构造厌氧生物处理的影影响因素温度、PH值、氧化还原电位、营养物质、有毒物质等,
6012.2M31讲授//响因素及工艺发展厌氧工艺发展经历的三个阶段
6111.3生物转盘净化原理,构成及特征M31讲授//查阅文献,制作讨论62Err翻转课堂4M
40.5讨论6PPT;作业厌氧生物处理过程及其特征,厌氧反应三阶段理论,与好氧法处理
6312.1厌氧生物处理原理M31讲授//的比较,厌氧微生物类型本章重点难点厌氧生物处理法比好氧生物处理法有什么优点,厌氧反应全过程三阶段理论;厌氧反应的主要影响因素;主要厌氧处64第十二厌氧消化法4///理构筑物消化池、UASB的基本结构;厌氧消化过程动力学本章重点难点氨化反应、硝化反应、反硝化反应基本概念;聚磷第十三废水的生物脱氮除65菌的基本特性;A/A/0工艺各反应器单元功能,主要的控制要点3///磷技术
6611.5生物流化床原理,流化床类型,基本构造M31讲授//生物脱氮原理氨化反应、硝化反应、反硝化反应;生物脱氮基本
6713.1废水生物脱氮技术M32讲授//工艺组成废水的生物除磷与生物除磷基本原理及工艺,生物同步脱氮除磷工艺,聚磷菌的特
6813.2同步生物脱氮除磷M31讲授//性,除磷工艺组合单元功能技术查阅文献,制作讨论69Err翻转课堂5M
40.5讨论6PPT;作业第十四70污泥的处理与处置本章重点难点污泥特性;污泥浓缩;污泥脱水3///
7114.1污泥的来源与特性污泥分类,表征污泥特性的指标M21讲授//
7214.2污泥调理化学调理、热调理、淘洗M
20.5讲授//
7314.3浓缩重力浓缩,气浮浓缩,离心浓缩M
20.5讲授//生物稳定,化学稳定和热稳定,真空过滤法,压滤法,离心法
7414.4污泥稳定和脱水M21讲授//查阅文献,制作讨论75Err翻转课堂6M
40.5讨论8PPT;作业
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比针对水污染控制工程中各种物理、化学、生物处理方法以及相应单元构筑物,制作PPT并进行汇报讨论,考核学生对基础知识1翻转课堂15%的掌握能力、学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力2小论文本课程要求选择一种废水,根据所学知识,通过查阅文献,提出该废水处理方案15%每章布置2~3道题目,成绩采用百分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分考核学生对水污染控制系3平时作业20%统基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分主要考核学生对水污染控制工程基本知识的掌握能力,学生综合运用所学4期末考试50%知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有简答题、分析题、计算题等
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级A-资料调研全面详尽,问题分析正确,汇报清晰、准确B-资料调研一般,问题分析基本正确,汇报准确C-资1Ml翻转课堂20%料调研有缺项,问题分析有漏洞,汇报基本准确D-资料调研不全,问题分析不正确,汇报思路有错误A-资料调研全面详尽,问题分析深入,论述详细、清晰B-资料调研一般,问题分析较深入,论述详细C-资料2Ml小论文20%调研有缺项,问题分析后漏洞,论述基本止确D-资料调研小全,问题分析不止确,论述有错误A-独立思考、按时完成,作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确c-独立思考、按时完成,作图比较规3Ml平时作业10%范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱4Ml期末考试50%见试卷评分标准A-资料调研全面详尽,问题分析正确,汇报清晰、准确B-资料调研一般,问题分析基本正确,汇报准确C-资5M2翻转课堂20%料调研有缺项,问题分析有漏洞,汇报基本准确D-资料调研不全,问题分析不正确,汇报思路有错误A-资料调研全面详尽,问题分析深入,论述详细、清晰B-资料调研一般,问题分析较深入,论述详细C-资料6M2小论文20%调研有缺项,问题分析有漏洞,论述基本正确D-资料调研不全,问题分析不正确,论述有错误A-独立思考、按时完成,作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确c-独立思考、按时完成,作图比较规7M2平时作业20%范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱8M2期末考试40%见试卷评分标准A-资料调研全面详尽,问题分析正确,汇报清晰、准确B-资料调研一般,问题分析基本正确,汇报准确C-资料9M3翻转课堂20%调研有缺项,问题分析有漏洞,汇报基本准确D-资料调研不全,问题分析不正确,汇报思路有错误A-资料调研全面详尽,问题分析深入,论述详细、清晰B-资料调研一般,问题分析较深入,论述详细C-资料调10M3小论文20%研有缺项,问题分析有漏洞,论述基本正确D-资料调研不全,问题分析不正确,论述有错误。