《水污染控制工程》課程教學(xué)大綱（本科）

1、水污染控制工程Water Pollution Control Engineering課程代碼：22410039學(xué) 分：4學(xué) 時：64 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時：64實驗學(xué)時：0上機學(xué)時：0課程實踐學(xué)時：0） 先修課程：環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測適用專業(yè)：環(huán)境工程教 材：水污染控制工程，李潛等，中國環(huán)境出版社，2013年。一、課程性質(zhì)與課程目標（一）課程性質(zhì)水污染控制工程是本科環(huán)境工程專業(yè)的主干課程之一，是一門必修的核心專業(yè)技術(shù)課程， 在專業(yè)培養(yǎng)目標中具有十分重要的地位。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握水污染控制的基本理論和工 程技術(shù)知識，為日后從事水污染控制領(lǐng)域工程設(shè)計、運行管理、科學(xué)研究以及

2、新理論、新技術(shù)、新 設(shè)備的研發(fā)工作打下基礎(chǔ)。（二）課程目標課程目標1:掌握水污染控制的基礎(chǔ)知識和污水物理處理、化學(xué)處理、物化處理及生物處理的基 本原理、基礎(chǔ)理論，并能將水污染控制基礎(chǔ)知識和基本原理用于水污染問題的解決以及處理方案合 理性的闡釋；課程目標2：掌握污水處理單元構(gòu)筑物（如格柵、沉砂池、沉淀池、氣浮池、曝氣池、生物濾 池等）的構(gòu)造、工作原理與設(shè)計方法，具有污水處理單元構(gòu)筑物選型、設(shè)計與計算的基本能力；課程目標3：掌握污水處理工藝方案的設(shè)計原理與設(shè)計方法，具有基本的水污染控制工藝方案 設(shè)計能力，具有分析和解決水污染控制實際問題的能力，以及分析和解決問題的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè) 計能力；課程目標

3、4：理解污水處理過程的主要副產(chǎn)物一一污泥的處理與處置的環(huán)境與社會意義，能在 污水處理工藝方案設(shè)計當(dāng)中考慮其出路，具有污泥處理工藝方案設(shè)計能力；課程目標5： 了解水污染控制技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展狀況，并能就水污染熱點問題進行分析，表達 個人的見解，并能在查閱文獻的基礎(chǔ)上設(shè)計出合理的處理方案或提出可行的治理措施；課程目標6：在項目設(shè)計過程中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運用文獻資料和所學(xué)知識分析與解決水環(huán) 境問題的能力，方案分析與設(shè)計能力，溝通交流能力和團隊合作精神及在團隊中發(fā)揮作用的能力。（三）課程目標和專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點1-4、2-2、2-3、3-1、3-2 10

4、-4,具體如下。.畢業(yè)要求1-4：掌握工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，并能夠應(yīng)用于解決復(fù)雜環(huán)境工程問題。.畢也要求2-2：能正確表達環(huán)境工程問題的解決方案，并能研究文獻尋找可替代的解決方案。.畢業(yè)要求2-3：能運用基本原理證實解決復(fù)雜環(huán)境工程問題方案的合理性。.畢業(yè)要求3-1：能夠針對復(fù)雜環(huán)境工程問題比較和選擇合理的系統(tǒng)或工藝流程。.畢業(yè)要求3-2：能夠針對環(huán)境工程問題提出具有一定創(chuàng)新意識的解決方案。.畢業(yè)要求10-4： 了解環(huán)境工程專業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域的國際狀況，能就環(huán)境問題發(fā)表個人見解。課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系目標 畢業(yè)要求指焉於、課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4課程目標5課程目標6畢業(yè)

5、要求1-4Z/畢業(yè)要求2-2/畢業(yè)要求2-3/畢業(yè)要求3-1/畢業(yè)要求3-2/畢業(yè)要求10-4Z/二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章緒論（一）課程內(nèi)容1、水資源與水循環(huán)；2、水體自凈作用；3、水體污染；4、污水水質(zhì)及其表征；5、水污染控制的標準及策略；6、污水處理方法與污水處理系統(tǒng)。（二）教學(xué)要求了解水的自然循環(huán)和社會循環(huán)，理解水的社會循環(huán)對自然循環(huán)的影響；了解水體的自凈作用及 污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；掌握水體污染的基本概念；了解污水來源及水體污染物的種 類和特征；掌握污水水質(zhì)的含義和表征方式；了解水污染控制的標準和基本途徑；熟悉污水處理方 法的分類、含義及其常用方法；熟悉污水處理系統(tǒng)的基

6、本概念與分類，掌握城市污水處理系統(tǒng)的典 型流程。具有在水污染及控制分析中運用水污染控制基本概念和基本知識的能力。（三）重點與難點1、重點：水體污染的基本概念；污水水質(zhì)的含義及表征；污水處理的含義與方法分類；污水處 理系統(tǒng)的含義與分類；城市污水處理的基本流程。2、難點：污水水質(zhì)的含義及表征；水體自凈作用。第二章污水的物理處理法（-）教學(xué)內(nèi)容1、均化法；2、格柵和篩網(wǎng)；3、沉淀的基礎(chǔ)理論；4、沉砂池；5、沉淀池；6、隔油池。（二）教學(xué)要求了解污水水質(zhì)和水量均化的目的和方法；了解格柵和篩網(wǎng)的作用及種類；掌握格柵的設(shè)計與計 算；了解沉淀類型及作用，掌握自由沉淀及其基礎(chǔ)理論，理解沉淀池的工作原理；了解沉

7、砂池的作 用與類型，熟悉各類沉砂池的構(gòu)造、工作原理與特點，掌握平流沉砂池和曝氣沉砂池的設(shè)計計算； 熟悉各類沉淀池的構(gòu)造、工作原理及特點，掌握沉淀池設(shè)計的一般原則、主要參數(shù)及方法；了解隔 油池的作用、構(gòu)造及工作原理。具有基本的設(shè)計、開發(fā)沉淀處理單元設(shè)備的能力，具有分析和解決 污水沉淀處理基本問題的能力。（三）重點和難點1、重點：格柵的設(shè)計與計算；沉淀的基礎(chǔ)理論；沉淀池的構(gòu)造、工作原理及設(shè)計。2、難點：沉淀的基礎(chǔ)理論；曝氣沉砂池的工作原理；沉淀池的進水整流和出流形式。第三章污水的化學(xué)處理法（一）教學(xué)內(nèi)容1、化學(xué)混凝法；2、中和法；3、化學(xué)沉淀法；4、化學(xué)氧化-還原法；5、電解法。（二）教學(xué)要求了解

8、膠體的雙電層結(jié)構(gòu)及其保持穩(wěn)定性的原因，掌握混凝機理及影響混凝效果的主要因素，了 解混凝劑和助凝劑的概念、種類和作用；熟悉化學(xué)混凝工藝過程和設(shè)備；熟悉酸性廢水與堿性廢水 的中和處理法；了解常用的化學(xué)沉淀法和沉淀劑，掌握化學(xué)沉淀法的基本原理，熟悉氫氧化物和硫 化物沉淀法，了解化學(xué)沉淀法在廢水處理中的應(yīng)用；掌握氧化-還原法的基本原理，熟悉常用的氧化 -還原法，了解氧化-還原法在廢水處理中的應(yīng)用；理解電解法的基本原理，了解電解法的特點及在 污水處理中的應(yīng)用。具有運用污水化學(xué)處理法基本理論和知識分析和解決實際問題的能力。（三）重點和難點1、重點：混凝機理及影響混凝效果的因素；酸性廢水的中和處理；氫氧化物

9、沉淀法。2、難點：混凝的機理。第四章 污水的物化處理法（一）教學(xué)內(nèi)容1、吸附法；2、離子交換法；3、氣浮法；4、萃取法；5、膜分離法。（二）教學(xué)要求掌握吸附機理及影響吸附效果的主要因素，了解常用吸附劑的種類及特性，熟悉吸附工藝和設(shè) 備；掌握離子交換的原理、離子交換劑的主要性能指標和離子交換柱的工作過程，了解離子交換劑 的類型與選用，熟悉離子交換工藝和設(shè)備；理解氣浮法的含義，了解氣浮法類型、應(yīng)用及特點，掌 握氣浮法的基本原理和加壓溶氣氣浮法流程及系統(tǒng)的組成與設(shè)計；理解萃取的基本原理和過程，了 解常用的萃取劑、萃取設(shè)備；了解膜分離的特點及分類，熟悉滲析法、電滲析法、反滲透法和超過 濾法四種膜分離法

10、。具有運用污水物理化學(xué)處理法基本原理、基礎(chǔ)知識分析和解決問題的能力。（三）重點和難點1、重點：吸附機理與影響吸附效果的主要因素；吸附工藝和設(shè)備；離子交換劑的主要性能指標 和離子交換柱的工作過程；氣浮法的基本原理和加壓溶氣氣浮法流程及系統(tǒng)的組成與設(shè)計；膜分離 法工藝與設(shè)備。2、難點：吸附塔的工作過程；離子交換的基本理論；氣浮法的基本原理與加壓容器氣浮系統(tǒng)的 設(shè)計；膜分離組件的構(gòu)造與工作原理。第五章污水生物處理基礎(chǔ)（一）教學(xué)內(nèi)容1、污水生物處理的微生物基礎(chǔ)；2、污水生物處理的動力學(xué)基礎(chǔ)；3、污水生物處理的類型及基本原理；4、污水的可生化性。（二）教學(xué)要求了解微生物的呼吸類型，掌握微生物的生長規(guī)律和

11、生長環(huán)境；.熟悉酶促反應(yīng)動力學(xué)方程式的含義 與意義，掌握反映微生物增長速度和微生物本身濃度、底物濃度之間關(guān)系的Monod方程及底物降解 動力學(xué)方程式，理解微生物凈增長與底物降解的關(guān)系；了解污水生物處理的對象及類型，掌握有機物 的好氧與厭氧生物降解過程及特點；了解污水可生化性的含義及主要評價方法。具有運用污水生物處 理基礎(chǔ)理論分析和解決問題的能力。（三）重點和難點1、重點：微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境；Monod方程及底物降解動力學(xué)方程式，微生物凈增長 與底物降解的關(guān)系；有機物的好氧與厭氧生物降解過程及特點。2、難點：微生物增長動力學(xué)與底物降解動力學(xué)；污水可生化性的含義。第六章活性污泥法（一）教學(xué)

12、內(nèi)容1、活性污泥法基本原理；2、活性污泥法參數(shù)；3、曝氣原理與曝氣系統(tǒng)；4、活性污泥法工藝類型；5、活性污泥法工藝設(shè)計。（二）教學(xué)要求了解活性污泥法的發(fā)展、特點及應(yīng)用；熟悉活性污泥法基本概念與基本流程；理解活性污泥降 解污水中有機物的過程；掌握活性污泥法主要參數(shù)的含義與工程意義；掌握氧傳遞原理與影響因素; 了解曝氣設(shè)備及其性能指標；掌握曝氣池的構(gòu)造與工藝布置；熟悉活性污泥法的常用工藝類型；掌 握活性污泥法系統(tǒng)的設(shè)計與計算。具有運用活性污泥法基本理論和基礎(chǔ)知識分析和解決污水處理實 際問題的基本能力。（三）重點和難點1、重點：活性污泥法基本原理；活性污泥法參數(shù)；氧傳遞原理與影響因素；曝氣池的構(gòu)造與

13、工 藝布置；活性污泥法系統(tǒng)的設(shè)計與計算。2、難點：污泥負荷的意義；氧傳遞原理與影響因素；曝氣池的工藝布置；活性污泥法系統(tǒng)的設(shè)計與計算。第七章生物膜法（一）教學(xué)內(nèi)容1、生物膜法的基本原理2、生物濾池；3、生物轉(zhuǎn)盤；4、生物接觸氧化法；5、生物流化床。（二）教學(xué)要求了解生物膜法的發(fā)展、特點與分類，掌握生物膜法的基本原理；熟悉生物濾池的構(gòu)造及影響生 物濾池性能的因素，了解生物濾池法的流程和生物濾池類型及特點，掌握生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計; 掌握生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造及其工作原理，了解生物轉(zhuǎn)盤的布置方式與進展；了解生物接觸氧化法基本流 程、特點與接觸氧化池的形式，掌握接觸氧化池的構(gòu)造與設(shè)計計算；了解生物流化床的

14、類型、特點 與進展。具有運用生物膜法基本原理和基礎(chǔ)知識分析和解決污水處理實際問題的能力。（三）重點和難點1、重點：生物膜法的基本原理；生物濾池；生物接觸氧化；生物轉(zhuǎn)盤的工作原理。2、難點：生物膜法的基本原理；生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計；接觸氧化池的設(shè)計。第八章厭氧生物處理法（一）教學(xué)內(nèi)容1、厭氧生物處理的基本原理；2、厭氧生物處理的影響因素；3、厭氧生物處理方法與設(shè)備；4、厭氧與好氧生物處理聯(lián)用工藝。（二）教學(xué)要求了解厭氧生物法的發(fā)展、特點及應(yīng)用范圍；掌握厭氧生物處理的基本原理及影響厭氧生物處理 的主要因素；了解厭氧生物處理的常用工藝方法與設(shè)施；理解厭氧與好氧生物處理聯(lián)用的目的及常 用聯(lián)用工藝的特

15、點與應(yīng)用。具有綜合運用好氧生物處理和厭氧生物處理基本原理和基礎(chǔ)知識分析和 解決水污染控制實際問題的能力，具有設(shè)計解決特定水環(huán)境問題的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程 的基本能力。（三）重點和難點1、重點：厭氧生物處理的基本原理及主要影響因素；厭氧與好氧聯(lián)用工藝。2、難點：厭氧生物處理的基本原理；厭氧與好氧聯(lián)用脫氮除磷。第九章自然凈化處理（一）教學(xué)內(nèi)容1 穩(wěn)定塘；2、土地處理系統(tǒng)；3、人工濕地系統(tǒng)。（-）教學(xué)要求了解穩(wěn)定塘的特點、分類與功能，掌握穩(wěn)定塘的含義和工作原理，了解穩(wěn)定塘的規(guī)劃設(shè)計；了 解污水土地處理系統(tǒng)的特點、組成和工藝類型，掌握污水土地處理的含義與凈化機理；了解人工濕 地的特點和類型，理

16、解人工濕地的含義與凈化機理。具有應(yīng)用穩(wěn)定塘和污水土地處理的基本原理和 基礎(chǔ)知識分析和解決水污染控制問題的基本能力。（三）重點和難點1、重點：穩(wěn)定塘的含義和工作原理；污水土地處理的含義與凈化機理；人工濕地。2、難點：污水土地處理的凈化機理；人工濕地的凈化機理。第十章污泥的處理和處置（-）教學(xué)內(nèi)容1、污泥的來源、性質(zhì)和數(shù)量；2、污泥的處置及其前處理；3、污泥濃縮，穩(wěn)定，調(diào)理，脫水。（二）教學(xué)要求了解污泥的來源、性質(zhì)及主要指標，掌握污泥量的計算和污泥濃縮池的設(shè)計計算；了解污泥的 處置方法和前處理過程；了解污泥濃縮域脫水的方法及作用、厭氧消化與加藥調(diào)理的作用及污泥干 燥與焚化設(shè)備的選擇。具有運用污泥處

17、理與處置的基本原理與基礎(chǔ)知識設(shè)計污泥處理工藝方案的基 本能力。（三）重點和難點1、重點：污泥量的計算和污泥濃縮池的設(shè)計計算。2、難點：污泥濃縮、穩(wěn)定與調(diào)理的原理。三、學(xué)時分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標課堂教 學(xué)實驗上 機課程 實踐小 計第一章20002講授法課程目標1第一早1000010講授法，討論法，演 示法課程目標1、2、6第三章60006講授法，討論法課程目標1、3第四章1000010講授法，基于問題教 學(xué)法，演示法課程目標1、2、5第五章40004講授法，討論法課程目標1第六章1200012講授法，討論法，研 究型教學(xué)法，演示法課程目標1、2、

18、3、5、6第七章80008講授法，演示法，研究型教學(xué)法課程目標1、2、3、6第八章60006講授法，研究型教學(xué) 法，討論法，演示法課程目標1、3、5、6第九章40004講授法，演示法課程目標1、3第十章20002講授法，演示法課程目標4、6合計6400064四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課堂表現(xiàn)不缺勤，不遲到早退，上課認真，積極發(fā)言10%平時作業(yè)不小于5次15%項目設(shè)計針對某一水環(huán)境污染問題進行綜合分析與工藝設(shè)計15%期末考試筆試閉卷60%五、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時間及版次）1、水污染控制工程（下冊），高廷耀等，高等教育出版社，2007年第三版。2、廢水處理工程，唐受印等，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年第二版。3、排水工程（下），張自杰，中國建筑工業(yè)出版社，2015年第五版。4、水污染控制工程，彭黨聰，冶金工業(yè)出版社，2010年第三版。5、水污染控制工程及設(shè)備，吳向陽等，中國環(huán)境出版社，20