《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(shí)：64 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：64實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：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(biāo)（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(biāo)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(shí)，為日后從事水污染控制領(lǐng)域工程設(shè)計(jì)、運(yùn)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(biāo)課程目標(biāo)1:掌握水污染控制的基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)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(biāo)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(jì)方法，具有污水處理單元構(gòu)筑物選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算的基本能力；課程目標(biāo)3：掌握污水處理工藝方案的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法，具有基本的水污染控制工藝方案 設(shè)計(jì)能力，具有分析和解決水污染控制實(shí)際問題的能力，以及分析和解決問題的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新設(shè) 計(jì)能力；課程目標(biāo)

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(huì)意義，能在 污水處理工藝方案設(shè)計(jì)當(dāng)中考慮其出路，具有污泥處理工藝方案設(shè)計(jì)能力；課程目標(biāo)5： 了解水污染控制技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，并能就水污染熱點(diǎn)問題進(jìn)行分析，表達(dá) 個(gè)人的見解，并能在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出合理的處理方案或提出可行的治理措施；課程目標(biāo)6：在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用文獻(xiàn)資料和所學(xué)知識(shí)分析與解決水環(huán) 境問題的能力，方案分析與設(shè)計(jì)能力，溝通交流能力和團(tuán)隊(duì)合作精神及在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力。（三）課程目標(biāo)和專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(shí)，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(dá)環(huán)境工程問題的解決方案，并能研究文獻(xiàn)尋找可替代的解決方案。.畢業(yè)要求2-3：能運(yùn)用基本原理證實(shí)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(duì)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(duì)環(huán)境工程問題提出具有一定創(chuàng)新意識(shí)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(gè)人見解。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系目標(biāo) 畢業(yè)要求指焉於、課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5課程目標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(huì)循環(huán)，理解水的社會(huì)循環(huán)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)用水污染控制基本概念和基本知識(shí)的能力。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1、重點(diǎn)：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(diǎn)：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(jì)與計(jì) 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(diǎn)，掌握平流沉砂池和曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算； 熟悉各類沉淀池的構(gòu)造、工作原理及特點(diǎn)，掌握沉淀池設(shè)計(jì)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(jì)、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(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算；沉淀的基礎(chǔ)理論；沉淀池的構(gòu)造、工作原理及設(shè)計(jì)。2、難點(diǎn)：沉淀的基礎(chǔ)理論；曝氣沉砂池的工作原理；沉淀池的進(jìn)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(jī)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(diǎn)及在 污水處理中的應(yīng)用。具有運(yùn)用污水化學(xué)處理法基本理論和知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：混凝機(jī)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(diǎn)：混凝的機(jī)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(jī)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(biāo)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(diǎn)，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(jì)；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(diǎn)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(yùn)用污水物理化學(xué)處理法基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決問題的能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：吸附機(jī)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(biāo) 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(jì)；膜分離 法工藝與設(shè)備。2、難點(diǎn)：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(jì)；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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)象及類型，掌握有機(jī)物 的好氧與厭氧生物降解過程及特點(diǎn)；了解污水可生化性的含義及主要評(píng)價(jià)方法。具有運(yùn)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(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境；Monod方程及底物降解動(dòng)力學(xué)方程式，微生物凈增長 與底物降解的關(guān)系；有機(jī)物的好氧與厭氧生物降解過程及特點(diǎn)。2、難點(diǎn)：微生物增長動(dòng)力學(xué)與底物降解動(dòng)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(jì)。（二）教學(xué)要求了解活性污泥法的發(fā)展、特點(diǎn)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(jī)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(biāo)；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(jì)與計(jì)算。具有運(yùn)用活性污泥法基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決污水處理實(shí) 際問題的基本能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：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(jì)與計(jì)算。2、難點(diǎn)：污泥負(fù)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(jì)與計(jì)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(diǎn)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(diǎn)，掌握生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì); 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(jìn)展；了解生物接觸氧化法基本流 程、特點(diǎn)與接觸氧化池的形式，掌握接觸氧化池的構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算；了解生物流化床的

14、類型、特點(diǎn) 與進(jìn)展。具有運(yùn)用生物膜法基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決污水處理實(shí)際問題的能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：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(diǎn)：生物膜法的基本原理；生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)；接觸氧化池的設(shè)計(jì)。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(diǎn)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(diǎn)與應(yīng)用。具有綜合運(yùn)用好氧生物處理和厭氧生物處理基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)分析和 解決水污染控制實(shí)際問題的能力，具有設(shè)計(jì)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(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：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(diǎn)：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(diǎn)、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(jì)；了 解污水土地處理系統(tǒng)的特點(diǎn)、組成和工藝類型，掌握污水土地處理的含義與凈化機(jī)理；了解人工濕 地的特點(diǎn)和類型，理

16、解人工濕地的含義與凈化機(jī)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(shí)分析和解決水污染控制問題的基本能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：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(jī)理；人工濕地。2、難點(diǎn)：污水土地處理的凈化機(jī)理；人工濕地的凈化機(jī)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(biāo)，掌握污泥量的計(jì)算和污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)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(yùn)用污泥處

17、理與處置的基本原理與基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)計(jì)污泥處理工藝方案的基 本能力。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：污泥量的計(jì)算和污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算。2、難點(diǎn)：污泥濃縮、穩(wěn)定與調(diào)理的原理。三、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂教 學(xué)實(shí)驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章20002講授法課程目標(biāo)1第一早1000010講授法，討論法，演 示法課程目標(biāo)1、2、6第三章60006講授法，討論法課程目標(biāo)1、3第四章1000010講授法，基于問題教 學(xué)法，演示法課程目標(biāo)1、2、5第五章40004講授法，討論法課程目標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)1、3、5、6第九章40004講授法，演示法課程目標(biāo)1、3第十章20002講授法，演示法課程目標(biāo)4、6合計(jì)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(rèn)真，積極發(fā)言10%平時(shí)作業(yè)不小于5次15%項(xiàng)目設(shè)計(jì)針對(duì)某一水環(huán)境污染問題進(jìn)行綜合分析與工藝設(shè)計(jì)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(shí)間及版次）1、水污染控制工程（下冊(cè)），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