环境工程学课程教学大纲

1、环境工程学课程教学大纲、课程基本信息课程名称：环境工程学英文名称：En vir onmen tai课程类别：专业课学时：63学时，其中理论教学63学时，单独设36学时实验课。另外还有4 周的课程设计。学 分：3.5学分适用对象：环境科学专业考核方式：考试（闭卷考试，平时成绩占总成绩的 30%）先修课程：环境化学、化工原理、环境监测、分析化学、流体力 学和环境微生物学二、课程简介（一）中文简介：环境工程学课程属环境科学专业，是环境科学专业必修的 一门专业课程。通过本课程的学习，系统地掌握环境工程的基本原理、 基 本方法，较全面掌握水与废水处理、水质管理、大气污染、噪声污染、固 体废物管理和电离辐

2、射等基本概念、 原理和工艺特性等，了解环境工程的 最新进展，培养学生能独立分析和解决环境工程问题的基本素质与创新能 力。三、课程性质与教学目的环境工程学是环境科学专业主干课程之一，属 必修课程。根据已往环境工程专业毕业学生的从业特点， 其中从事一专业（环境 工程）的人中，约有2/3以上人数是从事水、气污染控制的工程设计、工程施工 以及处理设施的运营。因此，我们将环境工程学进行细化，并将其分为水 与废水处理、大气污染控制、噪声污染控制和固体废物管理四部份。其中水与废水处理主要是侧重生活污水中有机质、氮、磷和悬浮物的 处理工艺和处理装置和工业废水中污染物控制的基本概念、基本原理、基本理论， 常见工

3、业废水的污染特点、处理方法、处理工艺及处理设施结构特点和设计方法。固体废物处理的目的是使学生了解通过本课程主要任务是讨论废水处 理、水质管理、大气污染、噪声污染、固体废物管理和电离辐射等的基本理论知 识、工作原理、设计计算，使学生掌握基本原理和主要设计计算等内容，重视环 境工程设计的实践及创新，提高其分析和解决问题的能力。1）使学生能了解污水的污染特点，掌握常规污水的污染物种类、浓度范围 及处理难点，以便进行工艺设计时选择有针对性的处理工艺。2）使学生了解污水处理方法的分类，重点要求学生掌握当前常用污水处理 方法的原理、工艺参数的控制范围和适用范围。3）使学生掌握污水处理单元的工作原理、设计计

4、算及图纸设计，了解各种 污水处理单元的优缺点，以便今后设计过程中能合理选用和设计处理单元。4）通过理论学习和课程设计的训练，而使学生能合理选择污水处理工艺过 程，合理组合和设计各种处理单元，并能综合评价污水处理设施的造价和运行成 本。使学生能了解大气污染的特点，掌握大气污染物的种类、浓度范围及处理难 点，以便进行工艺设计时选择有针对性的处理工艺。6）使学生了解粉尘的分类，重点要求学生掌握当前常用粉尘处理的原理、 装置、工艺参数的控制范围和适用范围。7）使学生了解气态污染物的分类，重点要求学生掌握当前常用气态污染物 的原理、装置（吸收、吸附、催化燃烧）、工艺参数的控制范围和适用范围。使 学生掌握

5、大气污染物处理单元的工作原理、设计计算及图纸设计，了解各种大气 污染物处理单元的优缺点，以便今后设计过程中能合理选用和设计处理单元。8）使学生了解四、教学内容及要求第1章污染控制的标准及途径（二）教学内容1- 1：污水性质与污染指标1主要内容：污水物理性质与指标；污水化学性质与指标；污水生物 性质与指标；。2. 基本概念和知识点：污染物的类别、危害性及相应污染指标；BOD、 COD、TOD、TOC内涵及其数量关系；生物指标的指示作用；。3. 问题与应用（能力要求）：要求学生在掌握基本概念和知识点的基础上判断水 体污染程度。根据1- 2：污水处理方法与系统1. 主要内容：污水一级处理；污水二级处

6、理；污水深度处理；水处理 工艺流程。2. 基本概念和知识点：污水一级处理、二级处理和深度处理概念、目 的与方法；3. 问题与应用（能力要求）：根据污水水质进行处理方法和程度的选 择。（三）实践环节与课后练习思考题与习题（P29） 1、3、4、6;安排一次污水厂认识实习；观看 图片。（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授为主，用 PPT课件上课第2章物理处理法1. 掌握格栅结构特点和设计要点。2. 掌握重力沉淀的原理、各种沉淀池的结构特点和设计要点。3. 了解污水的特点选择物理处理处理基本方法。（二）教学内容2- 1：格栅分类与设计要点1主要内容：格栅作用；格栅分类；格栅设计要点。2. 基本概念

7、和知识点：作用及设置位置；污水水质与格栅类型关系； 格栅设计基本参数与相关设计。3问题与应用（能力要求）：根据污水水质进行格栅选择与设计课后 练习本章主要以老师讲授为主，用 PPT课件上课。2- 2：沉淀理论基础1主要内容：沉淀类型分析；理想沉淀池原理；理想沉淀池与实际沉 淀池。2. 基本概念和知识点：沉淀类型及其特点及适用范围；沉淀基本原 理及影响因素；最小颗粒与表面负荷及去除率关系。3问题与应用（能力要求）：根据沉淀实验数据求出表面负荷及去除 率关系；理想沉淀池与实际沉淀池修正。2-3:沉淀池类型与设计要点1主要内容：沉淀池种类；：沉淀池设计参数；2. 基本概念和知识点：沉淀池类型及其特点

8、及适用范围；沉淀池设 计。3问题与应用（能力要求）：根据污水水质选择相应沉淀池并设计。（三）实践环节与课后练习（P51）1、2、3、4、6;要求学生通过网络收集水处理工程实例；（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授与学生课堂设计提问相结合，用PPT课件及实物模型相结合进行教学笫3章活性污泥法（一）目的与要求1. 使学生了解活性污泥处理基本概念。2使学生掌握活性污泥工艺过理及原理。3. 使学生掌握活性污泥净化反应影响因素。4. 使学生掌握：曝气设备与曝气池及主要设计和运行参数； 活性污泥法 新工艺。5. 使学生掌握：活性污泥系统工艺设计并对接触氧化池进污设计计算 和图纸绘制。6. 了解常用污水处

9、理工艺的特点及其应用（如SBR反应器的工作原 理和结构特点，A/0组合工艺处理，A/A/O工艺，传统工艺及改良 等）。（二）教学内容3- 1：活性污泥处理基本概念1主要内容：活性污泥基本概念；活性污泥法基本流程。2. 基本概念和知识点：活性污泥来源；活性污泥成分和作用；活性 污泥工艺过理及原理。3问题与应用（能力要求）：活性污泥与水质净化关系3- 2：曝气理论1主要内容：氧转移原理；氧转移影响因素；有机物与需氧量；氧转 移与供气量。2. 基本概念和知识点：双膜理论；影响氧转移影响因素；需氧量、 供氧量与供气量。3问题与应用（能力要求）：掌握影响氧转移影响因素基础上，了解 需氧量、供氧量与供气量

10、间的关系及其设计计算。3-3:活性污泥反应器一一曝气池1主要内容：曝气池分类；曝气池负荷几种表达方式；曝气池构造； 曝气池布置形式。2基本概念和知识点：推流式曝气池构造及特点；完全混合曝气池构 造及特点。3问题与应用（能力要求）：活性污泥运行方式及特点。（三）实践环节与课后练习（p245） 1、2、3、4、7;要求学生通过网络收集水处理工程实例；（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授与学生课堂设计提问相结合，采用教学模型和多 媒体相结合教学手段。3问题与应用（能力要求）：厌氧生物处理应用及设计计算第4章污水深度处理之生物除磷脱氮技术（一）目的与要求1. 使学生掌握生物脱氮技术。2. 使学生掌握

11、生物除磷技术。3. 使学生掌握同步生物脱氮与生物除磷技术。（二）教学内容4- 1 :生物脱氮与生物除磷原理1主要内容：生物脱氮原理；生物除磷原理；2. 基本概念和知识点：了解生物脱氮过程中硝化反应与反硝化反应及 影响因素；了解生物除磷过程释磷与聚磷及影响因素。3. 问题与应用（能力要求）：使学生掌握生物脱氮与生物除磷原理与 过程。4- 2：生物除磷脱氮工艺1主要内容：生物脱氮工艺；生物除磷工艺；同步生物除磷脱氮工艺2. 基本概念和知识点：主要生物脱氮工艺及特点；生物除磷工艺及特 点；同步生物除磷脱氮工艺特点及优势。3问题与应用（能力要求）生物除磷脱氮工艺选择与组合。（三）实践环节与课后练习（p

12、284） 1、 2、 3。（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授为主，采用教学模型和多媒体相结合教学手段， 同时结合教师科研课题介绍新工艺及生物除磷脱氮工艺发展方向。第5章污泥处理与处置（一）目的与要求1. 使学生了解污泥分类与性质。2使学生掌握污泥减量处理方法。3. 使学生掌握污泥稳定处理方法。（二）教学内容5- 1 :污泥分类与性质、指标与输送1主要内容：污泥分类、性质与性质指标；污泥量的计算；输送方法 与设备。2. 基本概念和知识点：污泥来源与分类；污泥量计算方法。3问题与应用（能力要求）。计算污泥量；会进行输送方法与设备选 型。5- 2：污泥浓缩1主要内容：污泥重力浓缩原理；污泥离心浓

13、缩原理。2. 基本概念和知识点：重力浓缩特点及应用；污泥离心浓缩特点及应用。3问题与应用（能力要求）：重力浓缩池设计计算。5-3:污泥机械脱水1主要内容：污泥机械脱水原理。2. 基本概念和知识点：污泥机械脱水工作过程是针对污泥中哪一部份 含水率。3. 问题与应用（能力要求）：污泥机械脱水设备选型。（三）实践环节与课后练习（p340） 1、2、3。（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授为主，多媒体教学手段。第6章过 滤（一）目的与要求掌握石英砂过滤的基本理论、滤料的特性及选取方法，掌握配水系 统的工作原理（特别是大阻力配水系统），掌握等压过滤和恒速过滤的工作 原理。（二）教学内容1. 主要内容6

14、.1.1. 过滤概述滤速、滤池负荷、过滤工艺在工业废水处理中的应用6.1.2. 过滤理论过滤机理、滤层内杂质的分布、滤层的组成、各种过滤方式的特 点、清洁滤层的水头损失、等速过滤中的水头损失、变速过滤中 的水头损失、变速过滤中的滤速变化、多格滤池组的过滤特点、 滤层中的负水头、选择滤料的原则、常用滤料、滤料的级配、 滤 料的筛选方法、多层滤层的滤料分布6.1.3. 滤池冲洗反冲洗概述：冲洗的原理、冲洗强度、滤料膨胀度、冲洗时间、冲洗强度与滤 层膨胀度的关系、冲洗强度的确定和非均匀滤料膨胀度的计算 气、水反冲洗：气、水反冲洗优缺点、气和水反冲洗的操作方式及强度配水系统：配水系统及其作用、大阻力配

15、水系统、小阻力配水系统、配水设 备冲洗废水的排除：冲洗排水槽、排水渠冲洗水的供给：冲洗水塔或冲洗水箱、水泵冲洗快速滤池的设计2. 基本概念和知识点基本概念：滤速、冲洗强度、滤料膨胀度、冲洗时间知识点：清洁滤层的水头损失、大阻力配水系统的原理、快滤池 的设计计算3. 问题与应用（能力要求）培养学生掌握废水处理单元的设计能力和应用的能力（二）实践环节与课后练习本章节无实验，安排一次课后作业，要求学生设计一个快速滤池 组，处理流量600mVh，入水水质为二沉后的综水。（三）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解不同 调节池、隔油池和过滤池的结构特点、原理和设计参数，并通过

16、 一次课堂设计（隔油池）而使学生掌握池体的工艺设计。第7章工业废水的化学处理（一）目的与要求1. 了解酸碱废水的来源及特点。2. 掌握含酸废水的药剂中和法和过滤中法，并掌握中和过滤池的设 计计算和图纸设计。3. 掌握常用的化学沉淀法，重点是掌握氢氧化物沉淀法的应用范围、pH值范围和共沉效应对pH值。4. 掌握pH值的自动控制系统的构成、pH控制设备种类和性能、自 动加药设备的种类和性能。5. 了解氧化法的常用氧化药剂，掌握完全氧化法处理含氰废水的主 要工艺参数及处理设施的设计要求。6. 了解还原法的常用还原药剂，掌握还原法处理含铬废水的主要工 艺参数及处理设施的设计要求。7. 了解臭氧氧化法的

17、优缺点，掌握臭氧氧化系统处理废水的设计计 算和各处理单元的选型。8. 了解电解法优缺点、基本原理和电解槽的结构特点。9. 了解其它氧化还原法（空气氧化法、光氧化法、金属还原法和铁 碳法）的基本原理和工艺特点。（二）教学内容 第7.1节中和1. 主要内容7.1.1. 概述7.12酸碱废水互相中和法药剂中和法7.1.3. 过滤中和法2. 基本概念和知识点3. 问题与应用（能力要求） 第7.2节化学沉淀1. 主要内容7.2.1. 氢氧化物沉淀法7.2.2. 硫化物沉淀法7.2.3. 钡盐沉淀池2. 基本概念和知识点3. 问题与应用（能力要求） 第7.3节 药剂氧化还原1. 主要内容7.3.1. 药物

18、氧化法7.3.2. 药物还原法7.3.3. 臭气氧化7.3.4. 臭氧的物理性质化学性质7.3.5. 臭氧的制备7.3.6. 空气的净化7.3.7. 臭氧接触反应设备7.3.8. 尾气处理7.3.9. 废水臭氧处理系统的设计7.3.10. 臭氧氧化法在废水处理中的应用7.3.11. 臭氧氧化法的优缺点2. 基本概念和知识点3. 问题与应用（能力要求）4. 基本概念和知识点5. 问题与应用（能力要求）（三）实践环节与课后练习本章节设置2个实验，既Cr+6的还原法处理实验和Cr+6还 原后的絮凝实验为8个学时。另外，安排一次课后作业，要求 为某电镀厂的电镀废水设计处理工艺，要求编写工艺说明，并绘制

19、工艺流程框线图。（四）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体、教学模型和工程参观相结合， 通过电子图片、教学模型和参观来讲解不同化学处理法的基本理 论和设计参数，学生也要通过多媒体和参考资料收集各种电镀废 水处理工艺来完成课后作业。第7章工业废水的物理化学处理（一）目的与要求3. 使学生掌握絮凝的原理和操作程序。4. 使学生了解影响絮凝效果的因素。5. 使学生掌握絮凝装置（絮凝池和搅拌设备）设计。（二）教学内容第7.1节混 凝821. 概 述822. 混凝的影响因素和操作程序8.2.3. 废水处理中常用的混凝剂和助凝剂8.2.4. 混凝设备8.2.5. 应用举例2.基本概念和知识点（三）问

20、题与应用（能力要求）实践环节与课后练习本章节设置2个实验，既Cr+6的还原法处理实验和Cr+6还 原后的絮凝实验为8个学时。（四）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体、教学模型和工程参观相结合， 通过电子图片、教学模型和参观来讲解不同化学处理法的基本理 论和设计参数第八章第十二章固体废弃物处理与处置（二）教学内容第一节固体废弃物处理的基本概念固体废弃物定义、固体废弃物来源、固体废弃物排放量、固体废弃物分类第二节固体废物分选筛分定义、筛分效率、筛分类型第三节固体废物可降解处理1） 堆肥原理、程序、工艺、装置、影响因素沼气发酵原理、原料调配、工艺与装置、影响因素第四节固体废物焚烧处理1）可燃

21、固体热值、可燃固体燃烧、停留时间的计算、二恶因的产生2）废气处理I焚烧设备、工艺流程、焚烧设备第五节垃圾填埋垃圾填埋的概念，处理原理，场地的选择，填埋场的设计和垃圾填埋方式（三）实践环节与课后练习（四）教学方法与手段本章主要以老师讲授为主，用 PPT课件上课五、各教学环节学时分配合计63六、教材推荐教材和教学参考资源1张希衡等编水污染控制工程，北京：治金工业出版社（ 教学指导委员会推荐教材。2001 ）,全国高校环境工程2参考书张自杰等编排水工程（下册）中国建筑工业出版社,20003457891011121314151617181920212223242526272829303132张希衡编， 谢嘉主编， 顾夏声等编，水处理工程水污染控制工程水污染控制工程冶金工业出版社 成都科技大学出版社娄金生等编，水污染治理新工艺与设计 刘雨等编，生物膜法污水处理技术 郑兴灿等编，污水除磷脱氮技术 周彤编，污水回用决策与技术 汪大翚等编， 王凯军等编， 高廷耀等编，（第2版），清华大学出版社，海洋出版社，中国建筑工业出版社，2000，中国建筑工业出版社，1998，化学工业出版社，200219961999水处理新技术，化学工业出版社，2001城市污水生物处理新技术开发与应用，化学工业出版社，2001水污染控制工程，北京：高等教育