《水污染控制工程》課程教學(xué)大綱

1、Water Pollution Control Engineering一、課程基本信息課程代碼CB155043通識課程/學(xué)科（專業(yè)）基礎(chǔ)課程/專業(yè)課/專業(yè)拓展課程/文化素04理論學(xué)時CAD制圖、環(huán)境微生物、環(huán)境工程原理水污染控制工程21 世紀(jì)教程，高庭耀主編，高等教育出版社。主要參考書：1 ,1999 年。2 1998 年。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)通過系統(tǒng)地向?qū)W生介紹水污染控制工程的相關(guān)基本概念、基本原理和基本方法，使學(xué)生了解污水處理技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的重要作用，了解不同污水處理工藝的類型、掌握主要污水處理工藝方法的設(shè)計及調(diào)試相關(guān)知識。（二）能力目標(biāo)通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生初步具備應(yīng)用水污染控制工程

2、的理論知識設(shè)計污水處理工程的能力和從事污水處理工程設(shè)備安裝調(diào)試等相關(guān)工作的能力，鍛煉學(xué)生的整體思維能力和工作能力。（三）素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境工程專業(yè)污水處理相關(guān)領(lǐng)域的興趣，為今后在這一領(lǐng)域的繼續(xù)深 1 造或采用水污染控制工程方面的知識解決實(shí)際問題奠定較扎實(shí)的基礎(chǔ)。三、基本要求（一）了解水污染控制工程中污水水質(zhì)及污水出路、污水的土地處理工藝，（二）理解理解水污染控制工程中污水處理相關(guān)的基本概念、各種工藝的組成部分，各構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備性能及各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。（三）掌握水污染控制工程中常用水處理工藝參數(shù)選取、工程設(shè)計及工程設(shè)備安裝調(diào)試運(yùn)行等方面的知識。四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配第一章 污水水質(zhì)和污水

3、出路2 學(xué)時第一節(jié)： 污水水質(zhì)1學(xué)時知識點(diǎn)：污水的物理性指標(biāo)，化學(xué)性指標(biāo)，生物性指標(biāo)第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化0.5學(xué)時0.5學(xué)時知識點(diǎn)：水體自凈作用，污水在不同水體中的遷移和轉(zhuǎn)化第三節(jié)：污水出路知識點(diǎn)：本章小結(jié)重點(diǎn)：水質(zhì)指標(biāo)；BOD、COD；污水在不同水體中的遷移和轉(zhuǎn)化難點(diǎn)：氧垂曲線思考題：1、簡要說明污水的物理、化學(xué)和生物指標(biāo)。2、簡述水體自凈的規(guī)律。建議教學(xué)方法：課堂講授為主第二章 污水的物理處理12 學(xué)時第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)2 學(xué)時知識點(diǎn)：格柵的作用和種類，格柵的設(shè)計與計算，篩網(wǎng)第二節(jié)沉淀的基本理論2 學(xué)時 2 知識點(diǎn)：沉淀類型，自由沉淀及其理論基礎(chǔ)，沉淀池的工作原理第三節(jié)沉砂池

4、2 學(xué)時2 學(xué)時知識點(diǎn)：平流沉砂池，曝氣沉砂池第四節(jié)沉淀池知識點(diǎn)：沉淀池的分類，沉淀池的一般設(shè)計原則及參數(shù)，提高沉淀池的沉淀效果的有效途徑第五節(jié)隔油和破乳2 學(xué)時知識點(diǎn)：隔油池，乳化油和破乳的方法第六節(jié)：浮上法2 學(xué)時知識點(diǎn)：浮上法的類型，加壓溶氣法的基本原理，壓力溶氣浮上法系統(tǒng)組成及設(shè)計本章小結(jié)重點(diǎn)：；格柵的設(shè)計與計算 沉淀池的一般設(shè)計原則與參數(shù) 乳化油和破乳的方法難點(diǎn)：沉淀的基本理論思考題：1、試述格柵的作用和種類。2、沉淀類型有哪些？自由沉淀的理論基礎(chǔ)是什么？3、試述沉淀池的工作原理。4、沉砂池的類型有哪些？說明其工作原理。5、簡述沉淀池的類型及設(shè)計原則與參數(shù)。6、請簡述提高沉淀池沉淀效

5、果的途徑。7、列舉乳化油和破乳的方法。建議教學(xué)方法：采用多媒體課件和板書教學(xué)相結(jié)合。第三章 廢水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)4 學(xué)時第一節(jié)米歇里斯門坦方程式2學(xué)時知識點(diǎn)：底物濃度對酶反應(yīng)速度的影響，米氏方程，米氏常數(shù)的意義及測定第二節(jié)莫諾特方程式1學(xué)時1學(xué)時第三節(jié)：廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式本章小結(jié)重點(diǎn)：微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境、反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù) 3 難點(diǎn)：米門方程式思考題：1、什么是生化反應(yīng)動力學(xué)方程式？在廢水生物處理中采用了哪兩個基本方程式？它們的物理意義是什么？教學(xué)方法：采用多媒體課件與板書相結(jié)合的方式講授本章。第四章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理4 學(xué)時2 學(xué)時第一節(jié)：穩(wěn)定

6、塘知識點(diǎn)：好氧塘，兼氧塘，厭氧塘，曝氣塘，穩(wěn)定塘系統(tǒng)的工藝流程第二節(jié)：污水土地處理2 學(xué)時知識點(diǎn)：土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理，土地處理基本工藝本章小結(jié)重點(diǎn)：穩(wěn)定塘凈化污水的機(jī)理及穩(wěn)定塘的類型難點(diǎn):污水土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理及基本工藝建議教學(xué)方法：采用多媒體課件與板書相結(jié)合的方式講授本章。思考題：1、穩(wěn)定塘有哪幾種類型？各適用于什么場合？2、試述好氧塘、厭氧塘、兼氧塘凈化污水的基本原理。3、好氧塘中溶解氧和pH值為什么會發(fā)生變化？4、土地處理系統(tǒng)由哪幾部分組成？試述各組成部分在處理系統(tǒng)的作用。5、試述土地處理法去除污染物的基本原理。6、土地處理系統(tǒng)設(shè)計主要工藝參數(shù)是什么？選用參數(shù)時應(yīng)考慮哪些問題？第

7、五章 污水好氧生物處理生物膜法第一節(jié)：生物濾池8 學(xué)時5 學(xué)時知識點(diǎn)：生物濾池的構(gòu)造，生物濾池法的流程，生物濾池的機(jī)理，生物濾池的計算，生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計，生物濾池的運(yùn)行及其經(jīng)驗(yàn)第二節(jié)：生物轉(zhuǎn)盤2 學(xué)時知識點(diǎn)：生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造，生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算，生物轉(zhuǎn)盤的進(jìn)展和應(yīng)用第三節(jié)：生物接觸氧化法1 學(xué)時 4 知識點(diǎn)：生物接觸氧化池的構(gòu)造第四節(jié)：生物流化床1 學(xué)時知識點(diǎn)：流化態(tài)原理，生物流化床的類型，生物流化床的優(yōu)缺點(diǎn)本章小結(jié)重點(diǎn)：生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造，設(shè)計計算；生物接觸氧化池的構(gòu)造難點(diǎn)：生污染物去除機(jī)理、物流化床的原理、應(yīng)用建議教學(xué)方法：采用多媒體課件、動畫與板書相結(jié)合的方式講授本章思考題：1、什么是生

8、物膜法？生物膜法有哪些特點(diǎn)？2、試述生物膜法處理廢水的基本原理。3、生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。4、試述生物膜法處理構(gòu)筑物的基本構(gòu)造及其功能。5、生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件？6、影響生物濾池處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的？7、影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的？第六章 污水的好氧生物處理活性污泥法第一節(jié)：基本概念12 學(xué)時2 學(xué)時知識點(diǎn)：活性污泥，活性污泥法的基本流程，活性污泥降解污水中有機(jī)物的過程第二節(jié)：氣體傳遞原理和曝氣池 2 學(xué)時知識點(diǎn)：氣體傳遞原理，曝氣設(shè)備，曝氣池池型，曝氣設(shè)備的性能測試第三節(jié)：活性污泥法的發(fā)展和演變

9、知識點(diǎn)：傳統(tǒng)活性污泥法的發(fā)展類型第四節(jié)：活性污泥法設(shè)計計算3 學(xué)時1 學(xué)時知識點(diǎn)：曝氣池的設(shè)計計算第五節(jié)：活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行中的一些重要問題第六節(jié)：二次沉淀池3 學(xué)時1 學(xué)時本章小結(jié) 5 重點(diǎn)：活性污泥法的發(fā)展，活性污泥法系統(tǒng)設(shè)和運(yùn)行的常見問題及解決方法難點(diǎn)：活性污泥降解污水中有機(jī)物的過程與原理曝氣池中氣體傳遞原理。建議教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)方式講授本章。思考題：1、活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？2、曝氣設(shè)備的作用和分類如何？如何測試曝氣設(shè)備的性能？3、曝氣池有哪幾種構(gòu)造和布置形式？4、活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式，各種運(yùn)行方式的特點(diǎn)是什么？5、影響活性污泥運(yùn)行的主要因素有哪些

10、？這些因素的作用是什么？6、曝氣池和二沉池的作用和相互聯(lián)系是什么？7、產(chǎn)生活性污泥膨脹的主要原因是什么？第七章 污水的厭氧生物處理4 學(xué)時1 學(xué)時1 學(xué)時第一節(jié): 厭氧生物處理的基本原理第二節(jié)：污水的厭氧生物處理方法知識點(diǎn)：化糞池，厭氧生物濾池，厭氧接觸法，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，分段厭氧處理法第三節(jié)：厭氧生物處理法的設(shè)計1 學(xué)時知識點(diǎn)：流程和設(shè)備的選擇，消化池?zé)崃坑嬎愕谒墓?jié)：厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合作用本章小結(jié)1 學(xué)時重點(diǎn)：污水厭氧處理方法及設(shè)計難點(diǎn)：厭氧技術(shù)的應(yīng)用建議教學(xué)方法：多媒體教學(xué)思考題：1、試比較厭氧生物處理與好氧生物處理的優(yōu)缺點(diǎn)及它們的適用條件。2方面考慮。3、試比較現(xiàn)有幾種厭氧處理

11、方法和構(gòu)筑物，它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。 6 第八章 污水的化學(xué)處理第一節(jié)：中和法2 學(xué)時0.5 學(xué)時0.5 學(xué)時1 學(xué)時第二節(jié)：電解法第三節(jié)：氧化還原法加氯氧化法，電解法，置換法重點(diǎn)：影響混凝效果的因素、常用氧化還原法及原理難點(diǎn)：混凝原理建議教學(xué)方法：課堂講授和多媒體教學(xué)相結(jié)合思考題：1、化學(xué)處理對象主要是水中的什么雜質(zhì)？它與生物處理相比有什么特點(diǎn)？23什么？4、化學(xué)沉淀法和化學(xué)混凝法在原理上有何不同？使用的藥劑有何不同？5法？第九章 污水的深度處理與回用第一節(jié) 氮、磷的去除12 學(xué)時3 學(xué)時知識點(diǎn)：氮的去除，磷的去除，生物脫氮除磷，主要的脫氮除磷活性污泥法功能及影響因素第二節(jié)：混凝沉淀工藝2

12、 學(xué)時知識點(diǎn)：1.概述 2.混凝沉淀 3.混凝原理，混凝劑和助凝劑，影響混凝效果的主要因素，化學(xué)混凝設(shè)備第三節(jié) 吸附工藝2 學(xué)時知識點(diǎn)：吸附原理，影響吸附的因素，吸附劑，吸附工藝設(shè)備，吸附法在污水處理中的應(yīng)用第四節(jié) 膜析工藝2 學(xué)時 7 知識點(diǎn)：滲析，電滲析法，反滲透，超過濾法第五節(jié) 離子交換工藝2 學(xué)時知識點(diǎn)：離子交換劑，離子交換樹脂的選用，離子交換的工藝和設(shè)備，離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用第六節(jié) 消毒工藝1 學(xué)時知識點(diǎn)：消毒方法、液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸鈉消毒、紫外線消毒重點(diǎn)：生物法脫氮、除磷的機(jī)理難點(diǎn)：生物法脫氮除磷的工藝建議教學(xué)方法：多媒體教學(xué)思考題：1.試說明污水進(jìn)行深度處理的目的

13、和意義。2.生物法脫氮的基本原理，影響因素及基本流程？3.試述化學(xué)法及生物法除磷的原理并對幾種常用的除磷工藝進(jìn)行比較。4.物理化學(xué)處理和化學(xué)處理相比原理有什么不同，處理對象有什么不同？在處理成本和運(yùn)行管理方面有什么特點(diǎn)？5.電度車間的含鉻廢水，可以用氧化還原法、化學(xué)沉淀法、離子交換法等加以處理。那么，在什么條件下用離子交換法進(jìn)行處理比較合適？6.有機(jī)酚的去除可以用萃取法。那么，廢水中的無機(jī)物的去除是否可以采用萃取法，為什么？第十章 污泥的處理和處置4 學(xué)時0.5 學(xué)時第一節(jié)：污泥的來源、性質(zhì)和數(shù)量知識點(diǎn)：污泥的來源、性質(zhì)和數(shù)量0.5 學(xué)0.5 學(xué)時時知識點(diǎn)：污泥的處置，污泥處置的前處理知識點(diǎn)：

14、沉降法，氣浮濃縮法，離心濃縮法 8 0.5 學(xué)時知識點(diǎn)：污泥厭氧消化法的發(fā)展和分類，影響污泥消化的主要因素，消化池的構(gòu)消化池的設(shè)計計算造，第五節(jié)：污泥的調(diào)理0.5 學(xué)時知識點(diǎn)：污泥脫水性能的評價指標(biāo)，加藥調(diào)理法第六節(jié)：污泥脫水0.5 學(xué)時0.5知識點(diǎn)：污泥自然干化污泥機(jī)械脫水及設(shè)備第七節(jié)：污泥的干燥與焚化學(xué)時本章小結(jié)0.5 學(xué)時重點(diǎn)：污泥厭氧消化法的發(fā)展和分類，影響污泥消化的主要因素；污泥自然干化和機(jī)械脫水設(shè)備難點(diǎn)：污泥濃縮原理及方法建議教學(xué)方法：多媒體教學(xué)思考題：1污泥的最終出路是什么？如何因地制宜的考慮？2污泥處置與污水處理之間的關(guān)系如何？是如何相互影響的？五、考核方式及成績評定理論課程考

15、核方式平時成績：習(xí)題作業(yè)/課堂小測驗(yàn)/課堂提問/課堂討論/課外作業(yè)/課程論文/其他；結(jié)課后考試：閉卷/開卷/其他；成績構(gòu)成：考勤10%/平時20%/考試70%。 9 六、育人案例2008 級本科生張清哲的考研故事及讀研經(jīng)歷，該同學(xué)家庭貧困，在校期間努力上進(jìn)，在校期間獲得國家勵志獎學(xué)金，多次獲得一等和二等專業(yè)獎學(xué)金，獲得青島農(nóng)業(yè)大學(xué) “優(yōu)秀學(xué)生干部”，“優(yōu)秀班主任助理，優(yōu)秀團(tuán)員”，青年志愿者先鋒隊優(yōu)秀隊員等榮譽(yù)稱號，本科畢業(yè)論文被評為山東省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文，并發(fā)表SCI 論文和一級學(xué)報論文各1 篇。在山東大學(xué)環(huán)境學(xué)院讀研期間，成績優(yōu)異，多次獲得爾寬獎學(xué)金，并獲得授權(quán)國家發(fā)明專利1 項(xiàng)。在畢業(yè)當(dāng)年

16、獲得學(xué)院唯一的中國家留學(xué)基金委資助的出國攻讀博士學(xué)位名額，進(jìn)入加拿大國立科學(xué)研究院攻讀博士學(xué)位。通過此案例，教育同學(xué)們要努力學(xué)習(xí)，樹立目標(biāo)，爭取努力考上、985 名校研究生。（二）育人案例二：中國工程院院士彭永臻教授的故事，彭永臻教授一直在一線從事教學(xué)科研工作，主要研究方向是污水生物處理及其自動控制與智能控制、污水脫氮除磷的新工藝與新技術(shù)。先后獲得了20 余項(xiàng)省部級以上科技進(jìn)步獎和優(yōu)秀教學(xué)獎，其中包括國家科技進(jìn)步二等獎3 5 2007年被評為首批“國家級教學(xué)團(tuán)隊”，負(fù)責(zé)的水質(zhì)工程學(xué)和主講的環(huán)境保護(hù)概論先后獲國家精品課程。通過此案例，教育同學(xué)們做科學(xué)研究要耐得住寂寞，扎扎實(shí)實(shí)工作，一步一個腳印，

17、科研工作要勤奮才能出成果，出更多的成果，更大的成果。（三）育人案例三：國際知名環(huán)保志愿者田桂榮的故事，她因自費(fèi)回收廢舊電池，1998 年，田桂榮得知廢舊電池的危害，決定自費(fèi)回收電池，并發(fā)出題為不要再糟蹋地球了的倡議書。1999 年，田桂榮開始回收廢舊電池，走街串巷以每節(jié)2 分錢的價格自費(fèi)回收廢舊電池。經(jīng)過多方奔走，她先后投入20多萬元，自費(fèi)回收廢舊電池65 2000 年7 月12 日，田桂榮率領(lǐng)30 多名學(xué)生徒步150 公里沿黃河考察排污口，進(jìn)行水源污染，水質(zhì)分析，向排污企業(yè)講解環(huán)境污染的危害及治理環(huán)境污染的理念，并向黃委會和環(huán)保部門就遞交考察報告8 2001 年，她創(chuàng)辦第一個農(nóng)民環(huán)保網(wǎng)站，成立了中國第一個由農(nóng)民創(chuàng)辦的環(huán)保志愿者協(xié)會。此后，田桂榮在全省組織“生命之網(wǎng)愛環(huán)保”等大型環(huán)保宣傳教育活動38 次，義務(wù)為大學(xué)生講授環(huán)保知識，暑假自費(fèi)組織志愿者到河南各地考察生態(tài)和研究分析河流污染，白色污染。2004 年7 月，田 10 桂榮策劃組織30 多名環(huán)保志愿者參加考察黃河活動。2010 年，她籌資50 萬元建起占地100 余畝，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)耕體驗(yàn)、科普教育等為特色的田桂榮生態(tài)農(nóng)業(yè)合作社。合作社采用生態(tài)農(nóng)業(yè)種養(yǎng)方式，種、收、加工，全程綠色環(huán)保