《水污染控制工程》课程教学大纲

1、水污染控制工程课程教学大纲课程名称：水污染控制工程英文名称：Water Pollution Control Engineering课程编号：x3030122学 时 数：80其中实践学时数：14 课外学时数：0学 分 数：5.0适用专业：环境工程一、课程简介水污染控制工程为环境工程专业必修课。本课程分为两学期讲授，上学期主要介绍排水体制的分类、排水管道的水力学设计计算、排水管道的施工和为维护方法等知识；下学期主要介绍：污水水质和污水出路、污水的物理处理、污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础、活性污泥法、生物膜法、稳定塘和污水的土地处理、污水的厌氧生物处理、污水的化学与物理化学处理、城市污水

2、回用、污泥的处理与处置、污水处理厂设计等知识。水污染控制工程中讲授的知识及工程方法适用于解决污水处理中的各类问题，涉及到化学、物理、生物及给排水相关学科，是这些知识的综合用运用。课内实验包括：水样中六价铬的测定；混凝搅拌实验；工业废水处理方案设计及效果验证实验通过本课程的学习可配合相应实验、实践、课程设计等课程的教学环节，使学生能够了解水污染的基本情况，了解水污染综合防治的原则与方法，了解环境工程相关领域的技术标准体系等知识，对水污染控制工程和基本概念和各种控制方法的基本理论有较系统深入的理解；具备利用所学知识来分析水污染处理过程成出现问题的能力；具备应用水污染控制工程学知识进行水污染处理的能

3、力。二、课程目标与毕业要求关系表课程目标毕业要求（1）通过本课程的学习，可使学生了解水污染的基本情况，了解水污染综合防治的原则与方法，了解环境工程相关领域的技术标准体系等知识，对水污染控制工程和基本概念和各种控制方法的基本理论有较系统深入的理解。支撑环境工程专业毕业要求： 1-5掌握环境专业知识（包括水环境、固体废物处理与处置及物理性污染控制领域的污染与防治以及污染控制工程技术及设备设施设计的基本原理及相关计算方法等），并能用于解决环境工程复杂科学和工程技术问题；4-2能够根据环境工程专业知识的特征，选择科学的研究方法，设计合理的实验方案；6-1能分析和评价工程实践对社会、健康、安全、法律、文

4、化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的环境责任；7-2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考生产原料、生产过程和生产产品的可持续性，评价产品整个生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。（2）通过本课程的学习可配合相应实验、实践、课程设计等课程的教学环节，使学生具备利用所学知识来分析水污染处理过程成出现问题的能力；具备应用水污染控制工程学知识进行水污染处理的能力。支撑环境工程专业毕业要求： 1-5掌握环境专业知识（包括水环境、固体废物处理与处置及物理性污染控制领域的污染与防治以及污染控制工程技术及设备设施设计的基本原理及相关计算方法等），并能用于解决环境工程复杂科学和工程

5、技术问题；4-2能够根据环境工程专业知识的特征，选择科学的研究方法，设计合理的实验方案； 6-2了解环境工程相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，及企业文化方面的知识；7-2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考生产原料、生产过程和生产产品的可持续性，评价产品整个生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （一）绪论1教学内容：水循环与水污染、水体污染的危害、水污染控制工程的主要内容与任务。2基本要求：理解水循环与水污染，了解水体污染的危害，水污染控制工程的主要内容与任务。3重点是：水循环与水污染、水体污染的危害。4难点是：理解水循环与水

6、污染。（二）排水管道系统1教学内容：城镇排水系统的体制和组成、管道及管道系统上的构筑物、排水泵站功能、设备及其建筑形式。2基本要求：理解城镇排水系统的体制和组成，了解管道及管道系统上的构筑物，了解排水泵站功能、设备及其建筑形式。3重点是：城镇排水系统的体制和组成、管道及管道系统上的构筑物。4难点是：理解城镇排水系统的体制和组成。（三）排水管渠水力计算1教学内容：污水管道水力学设计的原则、计算用的基本公式和设计数据、管段衔接的原则、管段的衔接、水力学算图、常用排水泵的工作性能。2基本要求：掌握污水管道水力学设计的原则、计算用的基本公式和设计数据，理解管段衔接的原则、管段的衔接，能熟练使用水力学算

7、图，掌握管段水力学计算，了解常用排水泵的工作性能。3重点是：水力学算图、管段水力学的计算。4难点是：能熟练使用水力学算图，掌握管段水力学计算。（四）污水管道系统的设计1教学内容：污水设计流量确定的方法、污水管道的水力学设计方法、污水管道系统的平面布置及管道在街道上的布置原则、污水管道的水力学设计、管道施工图的绘制和污水泵站的设计。2基本要求：掌握污水设计流量确定的方法和污水管道的水力学设计方法，了解污水管道系统的平面布置及管道在街道上的布置原则，掌握污水管道的水力学设计、管道施工图的绘制和污水泵站的设计。3重点是：污水设计流量的确定、污水管道的水力学设计。4难点是：掌握污水管道的水力学设计。（

8、五）排水泵站设计、排水管渠施工、管理及养护1教学内容：排水泵站的设计、排水管渠施工、排水管渠系统的管理和养护。2基本要求：了解排水泵站的设计，掌握排水管渠施工，了解排水管渠系统的管理和养护。3重点是：排水管渠施工、排水管渠系统的管理和养护。4难点是：排水管渠系统的管理和养护。（六）污水水质和污水出路1教学内容：描述污水水质的基本指标、污染物在水体中的自净过程、污水出路与排放标准。2基本要求：了解描述污水水质的基本指标，理解污染物在水体中的自净过程，了解污水出路与排放标准。3重点是：污水水质的基本指标、污染物在水体中的自净过程。4难点是：理解污染物在水体中的自净过程。（七）污水的物理处理1教学内

9、容：格栅和筛网的作用和设计方法、沉淀的基本理论、隔油和破乳、沉砂池和沉淀池的基本池型、基本计算和初步设计步骤、气浮法原理。2基本要求：了解格栅和筛网的作用和设计方法，理解沉淀的基本理论，了解隔油和破乳，掌握沉砂池和沉淀池的基本池型、基本计算和初步设计步骤，了解气浮法原理。3重点是：沉淀的基础理论、加压溶气气浮原理。4难点是：掌握沉砂池和沉淀池的基本计算和初步设计步骤。（八）污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础1教学内容：好氧生物处理和厌氧生物处理的基本概念和理论、微生物生长规律和生长环境、米歇里斯一门坦方程式、生化反应的反应速度和反应级数、莫诺特方程式，废水处理工程的基本数学模型。2基本

10、要求：理解废水的好氧生物处理和厌氧生物处理的基本概念和理论，熟悉微生物生长规律和生长环境，掌握米歇里斯一门坦方程式，理解生化反应的反应速度和反应级数，掌握莫诺特方程式，了解废水处理工程的基本数学模型。3重点是：米歇里斯一门坦(Michaelis-Menten)方程式、莫诺特(Monod)方程式和废水生物处理工程的基本数学模式。4难点是：掌握米歇里斯一门坦方程式、生化反应的反应速度和反应级数、莫诺特方程式。（九）活性污泥法1教学内容：活性污泥的基本概念和基本流程、活性污泥降解污水中有机物的过程、气体传递原理、曝气设备、活性污泥法的发展和演变、活性污泥法的设计和计算、活性污泥法系统设计和运行中出现

11、的一些重要问题、二次沉淀池的原理和设计计算、氮磷去除的原理和方法以及处理工艺。2基本要求：了解活性污泥的基本概念和基本流程，理解活性污泥降解污水中有机物的过程，理解气体传递原理，了解曝气设备、池型和性能测试，了解活性污泥法的发展和演变，掌握活性污泥法的设计和计算，理解活性污泥法系统设计和运行中出现的一些重要问题，了解二次沉淀池的原理和设计计算，掌握氮、磷去除的原理和方法以及处理工艺。3重点是：活性污泥的基本概念和基本流程、活性污泥降解污水中有机物的过程、活性污泥法的发展和演变、活性污泥法的设计和计算、氮磷去除的原理和方法以及处理工艺。4难点是：掌握活性污泥法原理，掌握脱氮除磷的原理。（十）生物

12、膜法1教学内容：生物滤池构造、处理原理和设计计算，生物转盘原理及设计、生物接触氧化池的构造和设计计算、生物流化床原理及分类。2基本要求：理解生物滤池构造、处理原理和设计计算，掌握生物转盘构造、原理、方法、和设计计算，理解生物接触氧化池的构造和设计计算，理解生物流化床原理、分类和特点、生物滤池。3重点是：生物膜法处理废水的基本原理、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池的设计计算。4难点是：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池的设计计算。（十一）稳定塘和污水的土地处理1教学内容：稳定塘的处理方法和原理、污水土地处理的原理和方式、稳定塘。2基本要求：了解稳定塘的处理方法和原理，了解污水土地处理的原理和方

13、式，了解稳定塘。3重点是：好氧塘、兼性塘及厌氧塘的基本工作原理。4难点是：理解好氧塘、兼性塘及厌氧塘的基本工作原理。（十二）污水的厌氧生物处理1教学内容：厌氧生物处理的基本原理、污水的厌氧生物处理方法、厌氧生物处理法的设计、厌氧和好氧技术的联合运用。2基本要求：理解厌氧生物处理的基本原理，了解污水的厌氧生物处理方法，熟悉厌氧生物处理法的设计，了解厌氧和好氧技术的联合运用。3重点是：厌氧生物处理的基本原理。4难点是：理解厌氧生物处理的基本原理。（十三）污水的化学处理与物理化学处理1教学内容与要求：理解混凝原理及影响混凝效果的主要因素，了解中和法处理方法和原理，了解化学沉淀法的应用，了解常见的氧化

14、还原法，理解吸附法的原理以及影响吸附的因素，了解吸附剂种类、吸附工艺和设备，了解吸附法在污水处理中的应用，熟悉离子交换剂和工艺选用，了解萃取原理、设备和在废水处理中的应用，了解膜渗析法的分类及应用。2本章重点内容：化学混凝原理、萃取原理、吸附法原理及影响吸附的因素。3本章难点内容：中和法处理方法和原理、吸附法原理。（十四）污泥的处理和处置1教学内容：污泥及污泥量的计算、污泥处置的方法和污泥处置的前处理、污泥的浓缩方法和设计、污泥的稳定原理和影响因素、消化池的构造和设计计算、污泥调理方法、污泥干化的方法和污泥干化床的设计、污泥的干燥与焚化、污泥的管道输送过程。2基本要求：了解污泥的来源、性质、数

15、量及污泥量的计算，了解污泥处置的方法和污泥处置的前处理，熟悉污泥的浓缩方法和设计，理解污泥的稳定原理和影响因素，了解消化池的构造和设计计算，熟悉污泥调理方法，了解污泥干化的方法和污泥干化床的设计，了解污泥的干燥与焚化，了解污泥的管道输送过程。3重点是：污泥的浓缩方法、污泥的稳定原理和影响因素。4难点是：理解污泥的稳定原理和影响因素。（十五）污水处理厂的设计1教学内容：污水处理厂厂址的选择、掌握厂处理方法和流程的选择、污水厂的平面布置、污水处理厂的高程布置。2基本要求：了解污水处理厂厂址的选择，掌握厂、站处理方法和流程的选择，了解污水厂的平面布置；了解污水处理厂的高程布置。3重点是：厂、站处理方

16、法和流程的选择。 4难点是：掌握厂、站处理方法和流程的选择。四、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例一绪论课堂讲授21:1二 排水管道系统课堂讲授41:1三排水管渠水力计算课堂讲授51:1四污水管道系统的设计课堂讲授51:1五排水泵站设计、排水管渠施工、管理及养护课堂讲授51:1六污水水质和污水出路课堂讲授21:1七污水的物理处理课堂讲授61:1八污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础课堂讲授51:1九活性污泥法课堂讲授101:1十生物膜法课堂讲授71:1十一稳定塘和污水的土地处理课堂讲授31:1十二污水的厌氧生物处理课堂讲授41:1十三污水的化学处理与物理化学处

17、理 课堂讲授31:1十四污泥的处理和处置 课堂讲授41:1十五污水处理厂的设计 课堂讲授11:1实验一水样中六价铬的测定实验（必做）3实验二混凝搅拌实验实验（必做）4实验三工业废水处理方案设计及效果验证实验实验（必做）7五、课程其他教学环节要求作业：课后布置思考题或作业，目的为加深对基本概念、基本原理的理解：提高学生运用已学知识进行分析问题、解决问题的能力。排水管道系统 1-2题管道水力学 1-2题污水管道系统的设计 1-2题污水的物理处理 1-2题污水生物处理 1-2题化学处理 1-2题污泥的处理和处置 1-2题 实验：详见实验教学大纲。六、本课程与其他课程的联系先修课程包括分析化学、环境化

18、学、环境监测、环境污染微生物学和流体力学等。环境化学和环境监测两门课程是为本课程服务的，提供水处理理论依据以及各种水质指标；环境污染微生物反应动力学提供水生物处理环节生物特性；流体力学及设备与水是流体密切相关，提供了水本身的各种性质；环境质量影响评价以本课程为出发点，水污染控制工程为水环境质量评价提供水环境现状和环评依据。 七、建议教材及教学参考书目建议教材水污染控制工程（第四版，上、下册），高廷耀，顾国维主编， 高等教育出版社， 2014。 教学参考书目1、环境化学，戴树桂主编， 高等教育出版社， 1997。2、现代废水处理新技术，钱易，米祥友主编，中国科学技术出版社，1993。3、水污染控制微生物学， 任南琪，马放等编，哈尔滨工业大学出版社， 2002。4、环境工程设计手册，魏先勋主编，湖南科学技术出版社， 1992。5、环境工程，蒋展鹏，高等教育出版社， 2002。6、废水处理工程，唐受印，化学工业出版社，1998八、课程考核方式与成绩评定办法课程考试方式：考试成绩评定方式：平时成绩30%+实验成绩20%+期末成绩50%=总成绩评价项目评价环节课程目标平时成绩（30分）课堂提问、考勤、课堂精神面貌等（30分）（1）通过本课程的学习，可使学生了解水污染的基本情况，了解水污染综合防治的原则与方法，了解环境工程相关领域的技术标准体系等知识，对水污染控制工程和基本概念和各