《水污染控制工程》教学大纲（本科）.docx

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1、水污染控制工程教学大纲课程英文名Water Pollution Control Engineering课程 代码06M0005学分2.5总学时44理论学时44实验/实践学时0课程类别专业课课程性质必修先修课程环境工程概论、环境微生物学适用专业环境工程开课学院质量与安全工程学院执笔人审定人制定时间2020年12月一、课程的地位与任务（一）课程地位本课程是环境工程专业本科生的骨干专业课。课程以爱国、敬业、诚信、友善的核心价 值观为导向，引导学生讨论废水的物理处理、生物化学处理及物理化学处理等各种废水处理 方法的基本理论知识、工作原理、设计计算，使学生掌握废水处理三大方法的概念、基本原 理和主要设计

2、计算等内容。从而提升学生解决水污染问题的实际操作和设计能力、培养学生 工程设计思维和研究能力，为环境可持续发展提供支撑。课程是环境专业知识结构的核心组 成部分。（二）课程目标课程目标毕业要求1.具有水污染程度和特征的分析能力：要求深刻理 解与熟练掌握水污染的物理性指标、化学性指标、 生物性指标包含的内容，了解水质评价指标的监测 方法及其由此而来的数据的不确定性，建立水质评 价指标数据与水质特性之间及未来采取的可能处理 工艺之间的相应逻辑关系。设计/开发解决方案3-1（能够确定特定水体、大气、固废 和物理性因素等环境污染解决的 工程方案设计/开发任务和目标）2.具有水污染控制技术的工程知识：掌握

3、废水物理 处理、化学处理和生化处理三大工程技术手段中各 处理工艺的概念、基本原理和实现方式、熟练掌握 设计计算方法，深刻理解不同工艺的设计思想、深 刻理解基于不同原理而来的工艺特征和应用方向差 异，厚重学生的专业基础知识。工程知识1-3（掌握水污染控制工程和大气河 染控制工程等专业知识，并用于解 决环境污染检测与控制的复杂1 . 程问题。）3.具有水污染控制工程的设计能力：掌握水污染控 制工程技术的设计能力，包括设计原则确立、水质 水量特性分析、基本工艺比选、具体设计计算，材 料设备选择，方案编写，方案对比和评价，图纸绘 制；在此基础上理解水污染控制技术的设计要点， 从整体上形成对设计的认识，

4、提高水污染控制工程 设计的实践能力，具有一定的利用工程思维分析和分析问题2-3（能够根据获取的环境状态数据， 合理利用数学工具与信息化技术， 对数据进行统计分析与关系挖掘， 判断复杂环境工程问题的关键环 节和参数，能够清晰界定与计量河 染物的环境行为及环保工艺设施解决问题的能力。的运行状态。）4. 了解水污染综合排放标准、水环境质量标准、回 用水水质标准；理解水污染末端治理在水污染控制 中的定位。了解水循环周期及水处理技术的经济性 对水污染控制的重要性，从而将可持续发展理念渗 透入课程本身。设计/开发解决方案3-2（能够识别设计任务所面临的多 种制约条件（如社会、健康、安全、 法律以及环境等因

5、素），能够给出 多种解决方案并进行比较和分口 r， 对设计方案进行优化。）二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第2、3、4部分知识以及 作业1、污水水质和污水出路2、污水的量与调节3、污水的质与调节课程目标2讲授第4-16部分及作业4-7、污水的物理处理方法与技术 8-9污水的化学处理方法与技术 10-15、污水的生物处理方法与技术 16、污泥处理方法与技术课程目标3讲授第17、18部分,本课程所 有作业及实验17、污水处理厂的设计课程目标4讲授第1部分1水污染控制概论三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标与毕业要求的对应关系1237课程目标1H课程

6、目标2H课程目标3H课程目标4M四、课程主要内容与基本要求序号章节教学内容基本要求1概论水环境与水污染 水污染物及其来源 水污染的影响 水污染综合防治（1）掌握水污染、污染物源、污染物等 基本概念（2）理解目前主要的水污染物及其影 响、危害（3）熟悉，了解水污染防治政策、标准 法规2污水水质 和污水出 路水质评价指标 污水排放标准 水体自净作用 污水的最终出路深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 污染水的物理性指标、化学性指标、生 物性指标包含的内容。BOD、COD的概 念、类型及相互关系。要求一般理解与掌握的内容有：水体 自净作用的净化机制、氧垂曲线。污水 的最终出路。难点：氧垂曲线3污水的量

7、与调节污水水量波动原因 时变化与日变化系数 水量调节池的设计计算要求深刻理解与熟练掌握的重点内容 有：污水水量变化的原因，特点，水量 调节原理及方法，水量调节池的计算与 构型。难点：水量调节池的设计计算。4污水的质 与调节污水水质变化原因与特点 水质变化的调研与估算， 水质调节原理 水质调节的主要手段 水质调节池的设计计算要求深刻理解与熟练掌握的重点内容 有：算与构型。难点：水质变化的调研 与估算。5格栅及筛 网格栅的作用、格栅的设计选型、栅渣量的计算与清渣方式格栅井的设计计算要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：1、格栅的作用、设计、清渣方式。 难点：格栅井的设计。6沉淀理论自由沉淀理论与公

8、式 影响沉淀的因素分析 理想沉淀池理论表面负荷与颗粒沉速的相关 性浅池理论。要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：沉淀分离理论，理想沉淀池的结 和理论计算，浅池理论。难点：理想沉 淀池的理论及表面负荷的概念。7沉淀池及 沉砂池沉淀法的四种应用， 沉淀的三种基本类型 沉砂池的作用与设计计算 沉淀池的设计计算、要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：沉淀法的四种应用，沉淀的类型。 沉砂池的作用、工作原理，平流式沉砂 池的设计。沉淀池的分类，平流式沉淀 池的设计计算。难点：沉淀池的设计计 算。8废水生物 处理的基 本概念和微生物的好氧、厌氧呼吸 及微生物的四个生长时期对要求深刻理解与熟练掌握的重点内

9、容有：O废水生物处理工程的基本数学模生化反应 动力学基 础废水处理的指导意义 米一门方程与莫诺特方程与 污水净化速率的关系 废水生物处理的基本概念式。难点：废水生物处理工程的基本数 学模式。9活性污泥 法活性污泥污的基本概念。活性污泥的特性及基本评价 指标曝气的作用、影响曝气性能 的基本因素曝气方法与设备。活性污泥法的基本流程。活性污泥法的进化流程 活性污泥法的设计计算。活 性污泥法系统设计和运行的 关键控制参数与方法要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：活性污泥的概念。活性污泥法的 基本流程。活性污泥法降解污水中有机 物的过程（原理）。曝气的作用与设备。 活性污泥法的设计计算。活性污泥法系

10、统设计和运行中的一些重要问题。要求 一般理解与掌握的内容有：曝气池的池 型。活性污泥法的各种运行方式。二沉 池的设计。难点：活性污泥法的设计计 算，活性污泥法系统设计和运行中的一 些重要问题。10生物膜法固着生长生物膜的结构及由 此而来的特征生物膜法的概念、类型。生物滤池的构造、工作机理、 生物滤池的设计计算：生物转盘、生物接触氧化池、 曝气生物滤池、生物流化床 的设计构思与工艺特征要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：生物膜法的概念、类型。生物滤 池的构造、工作机理、计算与设计。要 求一般理解与掌握的内容白：生物转盘 的构造、设计。生物转盘、生物接触氧 化池与生物滤池的区别。流态化原理。 难

11、点：生物滤池的工作机理、计算与设 计。11稳定塘和 污水的土 地处理稳定塘处理的概念、基本原 理和类型污水土地处理的概念、基本 原理和类型湿地系统的净化机理要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：稳定塘和污水土地处理的概念、 基本原理。湿地系统的净化机理要求一般理解与掌握的内容有：稳定 塘和土地处理的分类12化学混凝胶性特性与化学混凝法的概念、原理、影响混凝效果的因素分析。混凝剂和助凝剂的类型 及选择要求要求一般理解与掌握的内容有：污水 的深度处理的目标和手段；化学混凝法 的概念、原理、影响混凝效果的因素。 混凝剂和助凝剂的类型及选择要求。难 点：混凝机理13过滤及膜 法过滤的概念、原理、 过滤

12、效果的影响因素。 膜法分离的原理、 膜材料的特点，膜技术设计的工艺参数。要求一般理解与掌握的内容有：过滤 的概念、原理、影响过滤效果的因素。 膜法分离的原理、膜材料的特点，膜技 术设计的工艺参数。难点：膜的工艺参 数设计要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：深度处理的概念。14脱氮及除 磷氮循环与生物脱氮机理 生物脱氮菌种特性 生物脱氮工艺流程 生物脱氮工艺设计 生物除磷机理 聚磷菌特性生物除磷工艺流程 生物脱氮除磷工艺设计要求一般理解与掌握的内容有：废水 中氮、磷的去除机理和去除方法，废水 中氮、磷去除的工艺设计与计算。难点： 生物脱氮、生物除磷的机理15化学氧化 及消毒化学氧化还原法的类型

13、的应用、消毒的原理与目标要求一般理解与掌握的内容有：化学 氧化还原法的类型的应用、消毒的原理 与目标。难点：氧化剂的选择与投加量 计算。16污水的厌 氧生物处 理厌氧生物处理的基本原理厌氧反应器的类型UASB反应器的结构及设计要点解析要求深刻理解与熟练掌握的重点内 容有：厌氧生物处理的基本原理。要求 一般理解与掌握的内容有：污水的厌氧 生物处理方法与设计。难点：厌氧生物 处理的基本原理。17污泥的处 理与处置污泥的来源和性质 污泥浓缩方法 污泥脱水的基本方法 污泥深度处理处置的方法深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 污泥的来源、性质及主要指标。污泥浓 缩方法与设计污泥消化法的概念、方法、 设计。

14、要求一般理解与掌握的内容有； 污泥的处置。污泥调理。污泥脱水。难 点：消化法18污水处理 厂的设计污水处理厂（站）处理方 法和工艺流程选择基本原 则。污水处理厂的平面布置要求一般理解与掌握的内容有：厂址 选择原则。污水处理厂（站）处理方法 和工艺流程选择。污水处理厂的平面布 置和高程布置。难点：工艺流程选择、污水处理厂高程布置和高程计算平面布置和高程布置。五、课程教学学时安排教学内容教学时数学生任务对应课程目标1.水污染控制概论2指标解析课程目标42.污水水质和污水出路2调节设计计算课程目标13.污水量的计算、质的变化与水质调节2水质特征分析课程目标14.格栅及筛网2格栅设计计算课程目标25.

15、沉淀理论2斜板原理推导课程目标26.沉淀池、沉砂池2沉淀设计计算课程目标27.废水生物处理的基本概念和 生化反应动力学基础2原理推导课程目标28.活性污泥法6曝气设计计算课程目标29.生物膜法4泥膜法比较课程目标210.稳定塘和污水的土地处理2工艺适用分析课程目标211.化学混凝2混凝特性分析课程目标212.过滤及膜过滤2分离工艺比较课程目标213.脱氮及除磷4设计计算课程目标214 .化学氧化及消毒2氧化工艺比较课程目标215.污水的厌氧生物处理4厌氧设计计算课程目标216.污泥的处理与处置2污泥设计计算课程目标317.污水处理厂的设计2平面布置比较课程目标3六、考核方法及成绩评定L课程目标

16、的考核方式序号课程目标考核内容考核方式11.具有水污染程度和特征的分 析能力：要求深刻理解与熟练掌 握水污染的物理性指标、化学性 指标、生物性指标包含的内容， 了解水质评价指标的监测方法 及其由此而来的数据的不确定 性，建立水质评价指标数据与水 质特性之间及未来采取的可能污染水的物理性指标、化 学性指标、生物性指标包含 的内容。BOD、COD的概念、类 型及相互关系。SS、PH等水质参数细分论述型作业 期末考试处理工艺之间的相应逻辑关系。分析不同水质污染项目应在 哪一工艺去除的分析选择22 .具有水污染控制技术的工程知 识：掌握废水物理处理、化学处 理和生化处理三大工程技术手 段中各处理工艺的

17、概念、基本原 理和实现方式、熟练掌握设计计 算方法，深刻理解不同工艺的设 计思想、深刻理解基于不同原理 而来的工艺特征和应用方向差 异，厚重学生的专业基础知识。各种处理的基本原理及影响 因素，包括 沉淀分离原理 活性污泥净化原理 生化反应速率 脱氮除磷原理 厌氧处理原理 生物膜法原理 供氧速率影响因素 污泥脱水原理 化学混凝法原理 化学氧化法原理 沉淀分离原理 人工湿地原理 氧化塘原理 土地处理原理论述型作业 计算型作业 期末考试33.具有水污染控制工程的设计 能力：掌握水污染控制工程技术 的设计能力，包括设计原则确 立、水质水量特性分析、基本工 艺比选、具体设计计算，材料设 备选择，方案编写

18、，方案对比和 评价，图纸绘制；在此基础上理 解水污染控制技术的设计要点， 从整体上形成对设计的认识，提 高水污染控制工程设计的实践 能力，具有一定的利用工程思维 分析和解决问题的能力。各种处理构筑物及配套设备 的设计原理、设计参数和运 行控制要点，包括： 调节池及提升水泵 格栅井及格栅初沉池及污泥泵、刮渣机 活性污泥法及管道系统 供氧量计算及曝气系统 生物滤池厌氧反应器 污泥浓缩池 二沉池论述型作业 计算型作业 期末考试44. 了解水污染综合排放标准、水 环境质量标准、回用水水质标 准；理解水污染末端治理在水污 染控制中的定位。了解水循环周 期及水处理技术的经济性对水 污染控制的重要性，从而将

19、可持 续发展理念渗透入课程本身。掌握水污染、污染物源、污 染物等基本概念理解目前主要的水污染物及 其影响、危害熟悉，了解水污染防治政策、 标准法规论述型作业2 .计算型作业评分标准考核内容A (90-100)B (80-89)C (70-79)D (60-69)E (60)解题的正确 性、完整性及 整体美观性解题过程正 确、完整，逻 辑性强，答案 正确率超过 90%,书写清 晰解题过程较 正确、完整， 逻辑性较强， 答案正确率 超过80%, 书写清晰解题过程较基 本正确、完整， 答案正确率超 过70% ,书写 较清晰解题过程中存 在错误，答案正 确率超过60%,书写一般解题过程错误 且不完整，

20、答案 正确率低于 60%参数选择对参数本质 理解清晰，参 数引用来源 清晰，对适用 范围和规范 上下限有明 确认知，数据 合理参数数据合 理，部分没有 明确来源参数数据有少 量不合理，没有 明确来源参数数据合理 率超过70%参数数据选择 大部分不合理校核对最不利情 况理解清晰， 对不同应用 情况有校核、 校核结果正 确对最不利情 况理解清晰， 对部分同应 用情况有校 核、校核结果 正确对最不利情况 了解，对部分同 应用情况有校 核、校核结果部 分全正确对最不利情况 有了解，对部分 应用情况有校 核、校核结果不 正确没有校核过程3 .论述型作业评分标准考核内容A (90-100)B (80-89

21、)C (70-79)D (60-69)E (V60)知识及概念 掌握程度 （权重60%）知识及概念 掌握全面，运 用得当知识及概念 掌握较全 面，能正确运 用知识及概念掌 握较全面，能够 运用，但没有考 虑约束条件知识及概念掌 握程度一般，并 不能正确运用没有掌握知识 及概念，不会运 用公式逻辑与结论 （权重40%）结论正确、逻 辑严谨结论基本正 确、逻辑较严 谨结论基本正确、 逻辑基本支持 论点结论不正确、逻 辑严谨;或结论 正确但逻辑混 乱结论不正确。逻 辑混乱4 .总成绩构成（及达成度评价）序号课程评定标准（依据）占总成达成度目标论述 作业 （A）计算 作业 （B）期末 考试 （闭卷）

22、（C）绩比例1课程目标110%10%9%(A*20%+C*70%)/222课程目 标240%40%45%43.5%(A*20%+B*10%+C*70%)/43.53课程目 标340%60%45%45.5%(A*20%+B*10%+C*70%)/45.54课程目 标410%2.0%(A*20%)/2.0考核方式占总成绩比例20%10%70%100%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1 .水污染控制工程，高廷耀、顾国维，高等教育出版社，2015年4月，第四版2 .排水工程（下册），张自杰，中国建筑工业出版社，2012年5月，第四版 （二）主要参考书：1 .水污染控制工程.谢嘉.成都科技大学出版，2011年7月，第一版2 .水污染控制工程.张希衡.冶金工业出版社，2013年5月，第二版