教学大纲课程名称：水污染控制工程英文名称：Water Pollution Control Engineering课程编码：303325课程类型：必修学时：96（第六学期：52 学时；第七学期：44学时）学分： 6适应对象：环境工程专业本科生 预备课程：环境工程微生物学、物理化学、流体力学等 教材：张希衡主编，水污染控制工程，冶金工业出版社一、本课程地位、性质和任务水污染控制工程是环境工程学的重要组成部分；是环境工程专业必修的专业课之一。 本课程的主要任务是：1学习水污染控制工程方面的基本理论及其工程学方法； 2培养解决实际工程问题的能力；3培养对实际工程的图解能力和综合运用技能； 4培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。 此外，在教学过程中，必须有意识地教学学生自觉遵守有关的工程设计标 准和规范。培养学生分析问题和解决问题的能力。二、本课程的基本要求 学完本课程后，应达到如下基本要求： 1了解并掌握国家有关的水污染控制技术政策； 2掌握各种水污染控制操作单元的基本原理、计算方法、适用范围等； 3能独立进行水污染控制工程的设计、操作和运行管理； 4能独立进行水污染控制工程方面的科学研究。三、课程的教学方法和教学环节1课堂讲授：对课程内容全面系统地介绍，着重讲解各章的重点和难点内容，注意联系工 程，以解决工程中存在的疑难问题。2课程设计：课程设计是培养学生工程设计能力的重要环节，学生应在具有工程设计能力 的教师辅导下完成设计任务。本课程安排两个课程设计。课程设计（I）：城市污水处理厂工艺设计；课程设计（II）：离子交换法处理含铬废水工艺设计；3实验：实验是巩固理论教学知识，培养学生动手能力的重要环节。学生通过实验，应认 真独立地完成实验报告，本课程开设以下实验：实验I混凝沉淀试验实验II气浮试验实验III氧传递率试验实验W离子交换法处理含铬废水处理试验实验V电渗析法处理含镍废水实验“臭氧氧化法脱色试验4考试：本课程的结业采用闭卷考试，命题依据本大纲，试题应覆盖面广、难易适当，份 量适中。四、本课程的内容本课程内容包括： 总论、不溶污染物的分离技术、污染物的生物化学转化技术、污染物的化学转化技术、污染 物的物理化学分离技术，废水再生与排放、污泥处理处置技术和区域防治八个部分。总学时：96学时，分为水污染控制工程（I） （52学时）；水污染控制工程（II） 44学时。 具体内容如下：一）、水污染控制工程（I）（一）总论授课内容：（ 1）水环境的污染与防治a. 水资源b. 水污染及防治（ 2）水污染防治基础知识a. 废水、污染物与污染指标b. 废水水质、废水水质控制标准及控制途径c. 废水的预处理及废水处理系统基本要求： 了解水环境的污染与防治的必要性、基本原理；废水水质指标；废水水质控制标准及控 制途径；废水的预处理及废水处理系统。重点：废水水质、废水水质控制标准的变化；废水处理程度与废水水质标准的关系。 难点：废水水质控制标准及控制途径；废水处理程度与废水水质标准的关系。（二）不溶态污染物的分离技术授课内容：（ 1 ）重力沉降法a. 概述b. 离散颗粒的沉降规律c. 沉降试验和沉降曲线d. 理想沉淀池e. 沉砂池f. 普通沉淀池g. 斜板和斜管沉淀池（ 2）混凝澄清法a. 胶体结构及脱稳机理b. 混凝剂及其作用机理c. 混凝条件及混凝设备d. 混合、反应器及澄清设备（ 3 ）浮力浮上法a. 隔油b. 气浮和浮选原理c. 压力溶气气浮及其系统设计e. 不溶态污染物的其它分离方法基本要求：掌握不溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；离散颗粒的沉降规律；沉降试验设计和 沉降曲线的绘制；理想沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降原理和斜 板（管）沉淀池；胶体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；混凝条件及混凝设备；隔油 池设计；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计。了解不溶态污染物的其它分离方法。 重点：溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；沉降试验设计和沉降曲线的绘制；理想 沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降原理和斜板（管）沉淀池；胶体 结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计。难 点：离散颗粒的沉降规律；沉降试验设计和沉降曲线的绘制；浅层沉降原理；胶体结构及脱 稳机理；混凝剂及其作用机理。（三）污染物的生物化学转化技术授课内容：（1）活性污泥法a. 废水生物处理基本原理及其分类b. 活性污泥法基本原理c. 活性污泥降解有机物的规律d. 活性污泥法运行方式e. 曝气原理与曝气池结构f. 活性污泥法的工艺设计g. 活性污泥法的发展及工艺比较h. 活性污泥法系统的运行管理（2）生物膜法a. 概述b. 生物膜法的基本原理c. 生物滤池d. 塔式生物滤池e. 生物滤池的运行f. 生物转盘g. 其它型式生物转盘（3）厌氧生物处理法a. 厌氧消化原理b. 厌氧消化工艺设备c. 厌氧（缺氧） 好氧工艺组合及其功能d自然条件下的生物处理法一一土地处理法基本要求：掌握废水生物处理基本原理及其分类；活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规 律；活性污泥法运行方式；曝气原理与曝气池结构；活性污泥法的工艺设计；活性污泥法系 统的运行管理；生物膜法的基本原理；生物滤池；生物转盘；厌氧消化原理；厌氧消化工艺 与设备；厌氧（缺氧）好氧工艺组合及其功能。了解活性污泥法的发展及工艺比较；自 然条件下的生物处理法土地处理法。重点：活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规律；活性污泥法运行方式；曝气 原理与曝气池结构；活性污泥法的工艺设计；活性污泥法系统的运行管理；生物膜法的基本 原理；厌氧消化原理。难点：活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规律；活性污泥系统的设计计算； 生物膜法的基本原理；厌氧消化原理。（四）废水的再用与排放授课内容：（ 1 ）脱氮除磷a. 概述b. 氮、磷的（物理）化学去除基本原理c. 生物脱氮原理及工艺控制条件d. 生物除磷原理及工艺控制条件e. 生物脱氮除磷工艺硝化-反硝化、生物除磷工艺反硝化聚磷原理及其实现（ 2 ）水体自净与废水排放a. 水体的特征b水体自净 基本要求：掌握氮、磷的（物理）化学去除基本原理；生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除磷原 理及工艺控制条件；生物脱氮除磷工艺硝化-反硝化、生物除磷工艺：A/0； A20； SBR； UCT；改进UCT等。了解短程硝化-反硝化原理；反硝化聚磷原理及其实现。重点：生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除磷原理及工艺控制条件；生物脱氮除磷过 程中的物料平衡。难点：生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除磷原理及工艺控制条件；生物脱氮除磷过 程中的物料平衡。（五）污泥处理与处置技术授课内容：污泥的处理与利用a. 污泥的来源及其处理的必要性b. 污泥的去水处理c. 污泥的稳定处理d. 污泥的利用与处置基本要求：掌握污泥的来源及其处理的必要性；污泥的去水处理；污泥的稳定处理。了解污泥的利 用与处置。重点:以污泥的浓缩与稳定为重点。浓缩以自然浓缩为重点；稳定以厌氧消化为重点。（六） 废水处理厂设计与水环境区域综合防治 授课内容：废水处理厂的设计a. 概述b. 处理厂工艺流程及总体布置基本要求：掌握污水处理厂（站）平面、高程布置基本原则；根据水量及处理要求确定废水处理工 艺、废水处理厂平面及高程。二）、水污染控制工程（II）（一）污染物的化学转化技术授课内容：（ 1 ）中和法a. 中和原理；b. 中和工艺及设备。（ 2）化学沉淀法a. 化学沉淀基本原理b. 各种化学沉淀法及工艺设备（3）氧化还原法a. 氧化还原电位及其处理原理b. 氧化还原工艺及设备。（4）化学消毒法a.消毒原理；b.各种常见消毒工艺及设备。基本要求：掌握中和原理；化学沉淀基本原理；氧化还原电位及其处理原理；消毒原理。了解中和 工艺及设备；各种化学沉淀法及工艺设备；氧化还原工艺及设备；各种常见消毒工艺及设备。 重点：各种化学转化反应器设计；工艺控制条件的确定。难点：适用的场合及范围（目前主要用于无机污染物、特别是重金属离子）应以含Cr+6废 水的处理为重点，比较各种转化反应器的特点。（二）溶解态污染物的物理化学分离技术授课内容：（ 1 ）吸附法a. 吸附原理及吸附剂b. 吸附工艺及设备（ 2）离子交换法a 离子交换平衡及交换剂b. 离子交换动力学c. 离子交换工艺及设备（ 3）膜分离法a. 膜分离原理b. 超滤工艺及设备c. 反渗透工艺及设备d. 电渗析工艺及设备基本要求：掌握溶解态污染物的物理化学分离技术的适用范围；吸附原理及吸附剂；吸附工艺及设 备；离子交换平衡及交换剂；离子交换动力学；离子交换工艺及设备；膜分离原理；超滤工 艺及设备；反渗透工艺及设备。重点：各种单元操作反应器设计；工艺控制条件的确定。难点吸附过程；离子交换反应器设计；建议通过以Cr+6废水的处理为对象，比较各种物 理化学分离技术的特点、原理以及适用范围。五、其它要求结合当前废水处理热点、难点及最新研究进展，补充相关内容。六、学时分配章学时分配合计讲课习题课实验课上机课讨论堤其它44二44三66四426五426 1六22七628八66九44十一44十二44十三426十四44十五44十六426十七426十八22二十66二十二44二十三22二十四22合计8412