《污水处理构筑物设计与计算》课程教学大纲

《污水处理构筑物设计与计算》教学大纲一、课程基本信息课程名称污水处理构筑物设计与计算DesignandCalculationofSewageTreatmentStructures课程编码CHM325521020开课院部化学工程学院课程团队污水处理构筑物设计与计算学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业环境工程授课语言中文先修课程物理化学、环境工程原理（2-1）、环境工程原理（2-2）、水污染控制工程课程简介（限选）污水处理构筑物设计与计算是环境工程专业的一门限选课。因为课时所限《水处理工工程》课程侧重于讲解水处理工艺的基本原理，而对工艺流程中的各种构筑物的计算展开不够全面详细。要想真正掌握构筑物的详细设计计算，了解构筑物细部构造，设备选型及组合，还需有针对性的训练过程。《污水处理构筑物设计计算》就是针对这样的训练而设置，主要详尽讲述主要构筑物的设计计算过程。主要包括城镇污水污泥处理方法概论、附属处理构筑物、一级处理构筑物、好氧活性污泥法处理构筑物、生物膜法处理构筑物、三级处理构筑物、消毒处理构筑物、污泥和臭气处理构筑物的设计与计算等内容。通过本课程学习，要求学生熟练掌握主流污水处理构筑物的设计计算过程，理解相关设计规范及标准在设计中的运用，加深对构筑物构造认识，学习运用EXCEL等常用计算工具编写计算过程，提升各构筑物连接组合设计能力。为将来从事水处理工程相关的设计、调试、运行等业务打下更坚实的基础。SewageTreatmentStructureDesignandCalculationisalimitedoptionalcourseofenvironmentalengineering.Duetothehourslimited,thecourseof“watertreatmentengineering”mainlyfocusonthebasicprinciplesofwatertreatmentprocess,andpaylittleattentiononthecalculationofvariousstructures.Inordertoreallymasterthedetaileddesignandcalculationofthestructures,tounderstandthedetailedstructureofthebuilding,equipmentselectionandcombination,atargetedtrainingprocessisneeded.“Sewagetreatmentstructuredesignandcalculation”issetforsuchtrainingandmainlyfocusonthedesignandcalculationofthemainstructures.Thecontentsmainlyincludethebriefintroductionoftreatmentmethodsforurbanwastewaterandsewagesludgeandthedesignandcalculationsofaffiliatedstructures,primarytreatmentstructures,aerobicactivatedsludgetreatmentstructures,biofilmtreatmentstructuresandthirdwastewatertreatmentstructures,disinfectiontreatmentstructures,odorprocessingstructures,etc.Thepurposeofthisstudyistomakestudentsmasterthedesignandcalculationprocessofmainsewagetreatmentstructure,tounderstandtheusageoftherelevantdesigncodesandstandards,todeeplyrecognizethetreatmentstructures,tolearntousecommonlytoolssuchasEXCELtowritethecalculationprocess,toimprovethedesignabilityofcombinationstructures.Bydoingthis,layasolidfoundationforstudentswhowillworkinthefieldofdesign,setupandoperationofwatertreatmentengineeringinthefuture.负责人，，大纲执笔人，，审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：熟悉水处理工艺中主要构筑物的工作原理。是2M2目标2：熟悉水处理工艺中主要构筑物的构造及尺寸设计原则是3M3目标3：掌握主要构筑物尺寸计算过程，培养学生对污水处理构筑物设计计算的能力，解决工程实践的能力。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章 城镇污水污泥处理方法概论本章重点难点：污水的处理方法，处理级别、污水处理厂主要工艺。M2////21.11.1城镇污水的处理方法物理处理法列表，化学处理法列表，生物处理法列表。M21讲授0课前预习31.21.2城镇污水处理的级别一级处理目标物及常用处理单元；二级处理目标物及常用处理单元；三级处理目标物及常用处理单元。M21讲授0课前预习41.31.3污水处理厂污泥的处理处置方法污泥处理的主要目的，处理方法：浓缩、消化、脱水。列表介绍M21讲授1课前预习5第2章第2章附属处理构筑物本章重点难点：调节池、配水井及计量设施的构造及各部位尺寸计算。M2,M3////62.12.1调节池调节池的类型，设计规范规定的设计要点，计算例题。M2,M31讲授、讨论0.5课前预习调节池构造图72.22.2配水井配水池的配水方式，规范要求的设计要点，计算例题；M2,M31讲授、讨论0.5课前预习、习题部分82.32.3计量设施计量设施的类型与构造，介绍常用各种计量设施及仪表；巴氏计量槽的构造类型；巴氏流量槽的设计要点，溢流堰的设计规定；计算例题；M2,M31讲授讨论0.5课前预习习题部分9第3章第3章一级处理构筑物本章重点难点：格栅、沉砂池、初次沉淀池、水解酸化池的构造及各部位尺寸计算过程。3.1格栅格栅设备构成的一般规定，格栅除污机的适用条件及特点比较，规范规定的设计参数要求，计算例题。3.2沉砂池平流式沉砂池构造特点，主要设计参数要求；竖流式沉砂池构造特点，主要设计参数要求；曝气沉砂池构造特点，主要设计参数要求；涡流式沉砂池构造特点，主要设计参数要求；四种沉砂池的计算设计例题。3.3初次沉淀池初次沉淀池的分类和特点，依次介绍平流式、竖流式、幅流式、斜板式沉淀池。四种沉淀池的设计参数及各部分设计要求；四种沉淀池的计算例题；3.4水解酸化池介绍水解酸化池的工艺特点，结构形式；具体设计参数及要求；计算例题；M2,M34讲授、讨论2课前预习习题部分10第4章第四章好氧活性污泥法构筑物本章重点难点：传统活性污泥法、脱氮除磷活性污泥法、氧化沟、序批式活性污泥法的构造及各部位尺寸计算过程。4.1传统活性污泥法传统活性污泥法的工艺组成、特点，常见设计方法，工艺设计的一般规定，规范规定的设计参数要求，推流式曝气池、完全混合式曝气池、阶段曝气曝气池、吸附再生曝气池构造，计算例题。4.2脱氮除磷活性污泥法脱氮除磷活性污泥法的原理、设计依据，工艺特点、工艺设计的一般规定，规范规定的设计参数要求，计算例题。4.3氧化沟工艺氧化沟工艺类型、工艺特点，工艺设计的一般规定，规范规定的设计参数要求，计算例题。4.4序批式活性污泥法序批式活性污泥法的原理、工艺特点，设计依据，工艺设计的一般规定，规范规定的设计参数要求，计算例题。M1,M2,M39讲授、讨论3课前预习曝气池设计参数、脱氮除磷单元设计参数11第5章第五章生物膜法处理构筑物本章重点难点：好氧生物滤池、生物接触氧化法、曝气生物滤池的构造及各部位尺寸计算过程。5.1好氧生物滤池滤池种类、特点、工艺设计的一般规定，规范规定的设计参数要求，普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池的设计方法及相应布水设备的设计，计算例题。5.2生物接触氧化法生物接触氧化工艺特点、工艺设计的规范，一般设计规定及设计参数要求，接触氧化池构造特点、接触沉淀池的构造特点，二段式接触氧化池的设计方法，计算例题。5.3曝气生物滤池曝气生物滤池的类型和结构，设计参数、DC型曝气生物滤池的设计方法、、N型曝气生物滤池的设计方法、分建式DN型曝气生物滤池的设计方法，合建DN型。M1,M2,M34讲授、讨论1课前预习生物膜工艺供水方式12第6章第六章二次沉淀池本章重点难点：二沉池与初沉池的区别、二沉池的设计要点、二沉池的构造及各部位尺寸计算。6.1二沉池的技术特点，二沉池与初沉池的区别，二沉池的设计要点，二沉池的计算公式。6.2平流式和辐流式二沉池的设计原则。6.3平流式和辐流式二沉池设计计算例题。M1,M2,M32.5讲授、讨论1课前预习平流式二沉池设计计算13第7章第七章三级处理构筑物本章重点难点：三级处理的意义和方法、高密度沉淀池、V型滤池、流动床滤池、表面滤池、化学除磷设施的构造及各部位尺寸计算过程。7.1三级处理的目的、内容、方法。7.2高密度沉淀池的设计概述、计算例题。7.3V型滤池的设计概述、计算例题。7.4流动床滤池的设计概述、计算例题。7.5表面过滤滤池的设计概述、计算例题。7.6化学除磷设施的设计概述、计算例题。M1,M2,M34.5讲授、讨论2课前预习悬浮物去除方法总结、高密度沉淀池计算、流动床滤池设计计算14第8章第八章消毒处理构筑物本章重点难点：消毒意义和方法、液氯消毒、紫外线消毒构造及各部位尺寸计算过程。8.1消毒的意义和方法，液氯消毒设计概述、计算例题。8.2二氧化氯消毒设计概述、计算例题。8.3紫外线消毒设计概述、计算例题。M1,M2,M32讲授1课前预习四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每周布置1~2道题目，平均每次课1道题以上。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.考核学生对水污染控制工程、工程制图基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有作图、分析和计算题等。20%2翻转课堂1.学生对安排知识点讲解熟练程度。2.在课本知识的基础上，相关知识的拓展程度。3.能通过讲解解决其他同学和老师提出的相关问题。3.考核学生对电力拖动自动控制系统知识的应用能力，针对交直流电机调速系统中的控制问题，能够根据用户需求确定设计目标，从技术角度优选解决方案获得有效结论。20%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对污水处理构筑物设计与计算基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有计算题、作图题、分析题等。50%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业10%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确。C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱2M1翻转课堂20%A-能完成老师安排的自学任务，准确完成翻转课堂讲解，并进行相关的知识拓展。B-能完成老师安排的自学任务，准确完成翻转课堂讲解。C-能完成老师安排的自学任务，基本能完成翻转课堂讲解。D-不能完成老师安排的自学任务，未完成翻转课堂讲解。3M1期末考试40%（见试卷评分标准）4M1考勤10%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。5M1课堂表现20%（见试卷评分标准）6M2平时作业10%A-按时提交作业，钢铁冶金、粉末冶金、热处理原理、常用金属材料等基本知识点理解无误。B-按时提交作业，钢铁冶金、粉末冶金、热处理原理、常用金属材料等基本知识点理解存在少量错误。7M2翻转课堂20%A-能完成老师安排的自学任务，准确完成翻转课堂讲解，并进行相关的知识拓展。B-能完成老师安排的自学任务，准确完成翻转课堂讲解。C-能完成老师安排的自学任务，基本能完成翻转课堂讲解。D-不能完成老师安排的自学任务，未完成翻转课堂讲解。8M2期末考试40%（见试卷评分标准）9M2考勤10%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。10M2课堂表现20%（见试卷评分标准）11M3平时作业10%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确。C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较