水污染控制技术教案

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授课教案

2005至2006学年第2学期

课程名课程编码

水污染控制技术总计：90学时

称

学分2讲课：72学时

实验：18学时

类别必修课（√）选修课（)理论课（√）实践课（√）

上机：学时理实

任课教

张勇职称副教授一体：36学时

师

授课对

专业班级：04421班共1个班

象

基本教基本教材：

材和主王金梅主编．水污染控制技术．北京：化工出版社,2004．3

要参考主要参考书：

资料胡亨魁主编．水污染控制工程．武汉：武汉理工大学出版社，2003．8

高廷耀,顾国维编著．水污染控制工程（第二版）．北京:高等教育出版社，1999

王燕飞主编．水污染治理技术．北京:化学工业出版社，2001．5

陈泽堂主编．水污染控制工程实验．北京:高等教育出版社，2003

彭克聪主编．水污染控制工程实践教程．北京：化学工业出版社，2004

根据专业人才培养方案研究与开发报告提出的目标及对本课程的要求，课程的

作用使学生掌握水污染治理的原则和各种处理方法,能针对不同的水污染物选用不

同的水处理方法和处理设施;具备水污染治理设备、设施运行常规操作能力；具有

初步分析和处理污染控制工程运行中出现故障的能力。根据“以就业为导向，以教

教学

学为中心的”的教育理念,把课程定位在注重培养学生的工程实践能力、技术应用

目的

能力和社会适应能力上。同时提出在教学的各个环节强调理论联系实际的教学原

要求

则，既要培养学生运用理论知识解决工程中的实际问题的能力，又可有效地把知识

转化为相应的工作能力和技能。通过证书置换，以拿到水处理中级工职业资格证书

为基本要求,以拿到水处理高级工为较高要求。使本科程为今后应用于综合应用能

力实训（顶岗实训）和毕业设计等后续课程打下必要的基础。

重点：

水污染控制法律法规和设计规范；

水质处理各种单元技术原理、方法;

教学

水处理中级工的质量和考核标准；

重点

水处理设施的操作、运行、管理与维护。

难点

难点:

水处理中高级工职业技能培训；

水处理设施的操作、运行、管理与维护。

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教案一

编制日期06年02月15日

授课时间第1周星期1第1～2节（06年2月20日）

课次1

理论课√□讨论课□实践课□习题课□

授课方式（请打√）课时安排2

其他□

教学单元(教学章、节或主题)：

1、绪论

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

熟悉水污染控制工程的任务和研究对象；

掌握水质标准和适用范围以及研究方法和学习方法。

知识要点：

熟悉水污染控制工程的任务和研究对象。

技能要点:

掌握水质标准和适用范围以及研究方法和学习方法.

教学步骤:

通过对我国水资源短缺及污染现状的描述，说明水污染的来源及其危害；阐述污水水质

指标内涵和水污染控制标准；了解水体自净与水环境容量；明确水污染控制的原则和方法,使

学生对课程体系，教学内容、目的、要求、方法有所了解。

教具及教学手段:

（如:举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

多媒体讲解

作业和思考题:

阐述我国关于水污染控制的标准、法规与技术政策.

污水水质指标的含义。

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

1、绪论

1．1水资源及其循环

1．1．1水资源

1．1．2水循环

水的循环分为自然循环和社会循环两种。

1．2水污染的来源及其危害

1．2．1天然水质量

1．2．2水污染的来源

水污染控制工程中通常将水污染的来源分为三类，即工业污染源、生活

污染源、面污染源。

1．2．3水污染的危害

水污染危害主要体现在以下四个方面:

（1）加剧水资源短缺危机，破坏可持续发展的基础;

（2）降低饮用水的安全性，威胁人民身体健康；

（3）影响农产品和渔业产品质量安全；

（4）危害水体生态系统。

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1．3污水水质与水污染控制标准(重点）

1．3．1污水水质（强调）

(1）物理性指标：温度、色度、嗅和味、固体物质。

（2)化学性指标

①有机物：BODCOD、TOC、TOD、油类污染物。

②无机性指标：植物营养元素、pH值、重金属。

（3）生物性指标：细菌总数、大肠菌群.

1．3．2水污染控制标准

遵循行业标准和综合排放标准不交叉的原则.重点讲解《污水综合排放

标准》GB8976－1996。

1．4水体自净与水环境容量

1．4．1水体自净

(1）废水在水体中的稀释、扩散作用;

（2）有机物的讲解与溶解氧平衡（氧垂曲线）。

1．4．2水环境容量

(1）定义

（2)影响因素：水体特征、污染物特征、水质目标。

1．5水污染控制的原则与方法

1．5．1水污染控制的基本原则

（1）推行清洁生产,发展节水减污型工业;

（2）清污分流与污水资源化;

(3）完善水污染防治法规与依法加强监督管理；

（4）加快城市污水处理厂建设与综合防治面源污染

1．5．2污水处理基本方法与流程

（1)污水处理基本方法:物理法、化学法、物理化学法、生物法。

（2）污水处理流程：一级处理、二级处理、三级处理。

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教案二

编制日期06年2月15日

授课时间第1周星期3第1~2节(06年2月22日）

课次2

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他

授课方式（请打√)课时安排2

□

教学单元（教学章、节或主题):

1、水处理法规及设计规范

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

了解水污染控制的法律法规；

熟悉几种常用的水质标准；

结合后续学习逐步掌握给水、排水工程设计规范。

知识要点：

常用的给水水质标准和排放标准;

给水、排水设计规范。

技能要点：

无

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教学步骤:

介绍水处理法规及给水排水水质水量标准；再逐步讲解给水、排水工程设计规范。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等)

举例讲解

作业和思考题：

1．几种主要的给水排水水质水量标准。

2．建筑中水设计规范.

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

2水处理法规

2．1水资源的开发利用及管理

《中华人民共和国水法》（1998）中第4、11、12、14、25、32、33、

44条。

2．2节约用水

1988年国务院发布的《城市节约用水管理规定》中第6、9、11、13、

17条规定。

2．3水污染防治

2．3．1《中华人民共和国水污染防治法》(1996）

2．3．2《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989）

对危险固体废物的标记。

2．4建设项目环境保护设计

《建设项目环境保护设计规定》（1987）第11、13、15、32、33、34、

35、36、37、38、39、40、41、42、43条规定。

2．5建设项目环保设施验收

《建设项目环境保护设施竣工验收管理规定》(1994）第4、5、6、9

条中规定。

3给水排水水质水量标准

3．1给水排水水质水量标准及部分设计规范目录

3．2给水水质标准

包括生活用水与工业用水两大类。所有标准均以《生活饮用水卫生标

准》为基础。

3．2．1生活用水

（1)城乡生活饮用水GB5749－85规定了城乡生活饮用水的水质标

准、卫生要求、水源选择、水源卫生和水质检验方法等。

（2)生活杂用水CJ25．1－89、CJ25．2－89规定了生活杂用水的水

质标准和要求及检验方法。

（3)游泳池用水

3．2．2工业用水

(1）低压锅炉用水

（2）实验室用水

(3)工业循环冷却水

（4）冷库冷却水

（5）软化除盐装置进水

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3．2．3渔业及农业用水

3．2．4地面水（重点讲解）

GB3838－88规定了地面水水域功能分类、水质要求、标准的实施和水

质监测等.

3．2．5海水

3．2．6生活饮用水水源

GB3020－93《生活饮用水水源水质标准》和GB8161－87GB11729－

89GB3838－88规定了生活饮用水水源的水质指标、水质分级、标准限值、

水质检验以及标准的监督执行.

3．3给水定额

3．4城市及工业排水

3．4．1城市排水水质标准

（1）排入城市下水道污水水质标准

CJ18－68规定了污水排入城市下水道的水质标准和水质监测等，适用

于向城市下水道排放污水的所有单位（含个体户）的污水水质控制。

（2）城市污水处理厂污水排放标准

进入污水处理厂的水质，其值不得超过CJ18－86标准的规定，处理

后的污水可排入GB3838－88(地面水环境质量标准）规定的Ⅳ、Ⅴ类地面

水水域.

3．4．2污水综合排放标准（重点）

（1）标准分级

（2)标准值

4给水工程设计规范

4．1常规给水工程设计规范

GBJ13－86(室外给水设计规范)提供了我国一般给水工程设计的有关

规定.包括：

（1）一般规定

(2)预沉

（3）凝聚剂和助凝剂的投配

（4)地下水除锰和除铁

4．2建筑给水排水设计规范（GBJ15－88）

4．3建筑中水设计规范（CECS30：90）结合第8章重点讲解

（1）中水水源

（2）中水水质标准

(3）中水系统

（4）处理工艺及设施

（5）中水处理站

（6）安全防护和监测控制

4．4工业循环水冷却设计规范（GBJ102－87）结合第7章重点讲解

4．5工业用水软化除盐设计规范(GBJ109－87）结合第4章重点讲解

5排水工程设计规范

具体内容分散到各章节进行讲解。

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教案三

编制日期06年2月16日

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授课时间第1周星期4第6～8节（06年2月23日)

课次3

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其

授课方式(请打√）课时安排3

他□

教学单元(教学章、节或主题）:

2物理法

2．1调节

2．2筛滤

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次)：

了解调节池的构造和格栅的类型及应用；

熟悉调节池、格栅设计的一般原则和方法,并能进行简单的设计计算；

掌握调节池、格栅的工作原理。

知识要点：

调节池、格栅的工作原理；

调节池、格栅设计的一般原则和方法。

技能要点：

调节池、格栅的简单设计计算。

教学步骤：

根据设计规范中对进入处理构筑物水质水量的要求，引入本节内容，逐步使学生熟悉、

掌握调节池、格栅的构造原理、一般的设计原则和方法.

教具及教学手段：

（如:举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

多媒体讲解

作业和思考题：

1．为什么在污水处理装置前设置调节池对污水的水质、流量进行均衡和调节？

2．格栅设计要点有哪一些?

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

2．1调节

2．1．1水质调节（目的）

（1）外加动力调节

（2）采用差流方式调节

①对角线调节池

②折流调节池

2．1．2水量调节。

(1）线内调节

（2）线外调节

2．1．3调节池的作用和容积的确定

（1）调节池的作用

（2）调节池容积的确定

2．1．4调节池的搅拌

分为水泵强制循环搅拌、空气搅拌、机械搅拌三种。

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2．1．5操作管理

2．2筛滤重点

2．2．1格栅

（1）格栅的类型及应用

①人工清除的格栅（结合图列讲解）

②机械清除的格栅（结合图列讲解）

（2）格栅设计要点

2．2．2筛网

主要介绍筛网的适用范围及最常用的两种筛网。

2．2．3筛余物的处置

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教案四

编制日期07年02月18日

授课时间第2周星期1、3第1～2节(06年2月27日、3月1日）课次4、5

课时安

授课方式(请打√）理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□4

排

教学单元（教学章、节或主题）：

2．3沉淀

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

了解沉淀池类型；

熟悉沉淀池设计的一般原则和方法，并能进行简单的设计计算；

掌握沉淀池的工作原理（浅层理论）及构造。

知识要点：

浅池理论；

沉淀池设计的一般原则和方法；

沉淀池的构造及应用特点。

技能要点：

沉淀池的运行管理

教学步骤：

在学生了解调节、格栅作用的基础上，根据设计规范及污水排放标准中对出水水质的要求，

使学生知道沉淀池在工艺流程中的重要地位，并逐步了解和掌握浅层理论、沉淀池设计的一般

原则和方法、沉淀池的构造及应用特点。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

实物讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．沉淀的类型和特点及在污水处理系统中的作用。

2．斜板斜管沉淀池的设计原理。

课后分析与小结:

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

2．3沉淀

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2．3．1沉淀基本理论（重点)1学时

（1）沉淀基本类型

一般分自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀四种基本类型.

(2）自由沉淀的基本理论

用斯托克斯公式

（3）沉淀池的工作原理（浅层理论）

注意加深对沉淀池的表面负荷q的理解。

2．3．2沉淀池的类型及适用条件1学时

（1)沉砂池

平流式沉砂池、曝气沉砂池（主要内容)。

（2）沉淀池

一般分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种.

2．3．3沉淀池的一般设计原则及参数(重点）2学时

（1）设计原则及参数

(2）平流式沉淀池

(3）竖流式沉淀池

（4）辐流式沉淀池

2．3．4斜板斜管沉淀池1学时

（1）沉淀原理

（2）特点及应用

（3）通过沉淀池沉淀效率的有效途径

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教案五

编制日期06年02月17日

授课时间第2周星期4第6～8节（06年3月2日)课次6

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其

授课方式（请打√)课时安排3

他□

教学单元（教学章、节或主题）：

2．4除油

2．5离心分离

2．6过滤

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

了解隔油池、离心分离设备的构造；

熟悉快滤池的构造及工作过程；

掌握过滤机理及操作过程中异常情况分析。

知识要点：

快滤池的构造及工作过程；

过滤机理及操作过程中异常情况分析.

技能要点：

快滤池的操作与维护

教学步骤:

结合我市机加工行业含油废水处理现状，讲解除油技术，离心分离技术；结合我系纯水

制备过程，讲解过滤原理、装置及操作，加深学生对除油、过滤方法技术原理的理解和掌握。

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教具及教学手段：

（如:举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等)

案例教学、实物讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．快滤池过滤除污机理。

2．影响过滤的因素有哪些？

课后分析与小结:

第页

教学内容(含时间分配)板书或旁注

2．4除油

2．4．1油品在废水中的存在状态

(1)呈悬浮状态的可浮油

（2）呈乳化状态的浮化油

（3）呈溶解状态的溶解油

2．4．2隔油池

(1)平流式隔油池

构造与平流式沉淀池基本相同.注意强调水流速度和去除效率.

（2）斜板式隔油池

以图例说明看清结构及工作情况。

（3）简易隔油井

2．5离心分离

2．5．1离心分离原理

由分离因素α＝Fc/F可以看出进行离心分离时，离心力对悬浮颗粒

的作用远远超过重力或压力。

离心分离设备能进行离心沉降和离心浮上两种操作.而且悬浮颗粒的

粒径越小，密度同水的密度越接近,水的动力粘度越大，则颗粒的分离速

度越小，越难分离；反之，则较易分离。

2．5．2离心分离设备及其计算

(1）水力漩流器

（2）离心机

2．6过滤

2．6．1过滤理论

（1）迁移机理

引起颗粒迁移的主要原因有：筛滤、拦截、惯性、沉淀、布朗运动、

水利作用；

（2）附着机理：接触絮凝、静电引力、吸附、分子引力；

（3)脱落机理简单介绍三种典型的分选回收工艺系统.

2．6．2过滤池

（1）滤池分类

可以按滤速大小、水流方向、滤料种类、滤料层数、水流性质、进出

水及反冲洗水的供给和排出方式进行分类。

(2）滤池构造

滤池的种类很多，但基本构造是相似的,都是在普通快滤池的基础上

加以改造而来的。

①滤料层

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滤料层是滤池的核心。其性能指标有一下几项：有效直径和不均匀系

数、滤料的纳污能力、滤料的孔隙率和比表面积。

②承托层

③排水系统

排水系统分为大阻力排水系统和小阻力排水系统两类.普通快滤池大

多采用穿孔管式大阻力排水系统.

④快滤池的工作过程

分为过滤和反洗两个过程（用图例讲解).

⑤快滤池常见故障及排除方式

气阻、结泥球、跑沙、水生物繁殖。

⑥快滤池的设计(简述）

2．6．3机械过滤

（1)微滤机

（2）转鼓式过滤机

（3)压力过滤器

2．6．4影响过滤的因素

(1）滤料的影响

主要有粒度、形状、孔隙率、厚度、表面性质。

（2)悬浮物的影响

主要有粒度、形状、密度、浓度、温度、表面性质。

（3）滤速

一般选择在10～12m/h。

（4）反洗

石英砂滤料时，反洗强度为15L/(s．m2）；用密度较小的无烟煤滤料

时，反洗强度为10~12L/(s．m2)。反洗时，滤层膨胀率为25％～50％.

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教案六

编制日期06年02月24日

授课时间第3周星期1、3第1~2节、6～9(06年3月6、8日)课次7、8

理论课□讨论课□实践课√□习题课□其课时安

授课方式（请打√）6

他□排

教学单元（教学章、节或主题）:

2．7气浮

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解气浮原理;

熟悉气浮池的构造及应用特点;

掌握气浮池的设计要点和运行管理。

知识要点：

气浮原理；

气浮池的构造及应用特点；

气浮池的设计要求。

技能要点：

气浮池的操作及运行管理。

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教学步骤:

总结隔油池处理含油废水的特点，强调气浮处理油类污染物的优势，结合实验室气浮实

验装置,通过讲练结合，使学生理解气浮原理，熟悉气浮池结构，初步具备气浮池的操作及运

行管理技能。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等)

实物讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．加压溶气气浮的基本原理是什么?有哪几种基本流程和溶气方式？各有何特点？

2．实现浮选分离必须满足那些条件？

课后分析与小结:

第页

教学内容（含时间分配)板书或旁注

2．7气浮3学识

2．7．1气浮原理

实现气浮必须具备以下2个条件：必须向水中通入数量足够的微小气

泡；必须使分离的物质呈悬浮状态或疏水性,从而粘附于气泡而上浮达到

分离。

2．7．2气浮设备的类型

（1)布气气浮设备

①水泵吸水管吸气气浮设备

②射流气浮设备

③叶轮气浮设备

（2)电解气浮设备

（3）溶气气浮设备

溶气气浮设备有加压溶气气浮设备和溶气真空气浮设备两种类型。主

要讲解加压溶气气浮设备，其主要工艺流程有3种。

①全流程溶气浮选法

②部分溶气浮选法

③部分回流溶气浮选法

其设备主要由空气饱和设备、空气释放及与原水相混合的设备、固－

液或液－液分离设备三部分组成。

结合实物讲解加压溶气气浮系统的组成结构、设计要点、运行管理。

实验1加压溶气气浮实验3学时

具体要求见水处理实验实训指导书。

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教案七

编制日期07年02月27日

授课时间第3周星期4第6~7节（07年3月9日）课次9

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其

授课方式(请打√）课时安排2

他□

教学单元(教学章、节或主题）:

3．1中和

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目的、要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):

理解中和原理；

熟悉中和处理的基本方法;

掌握中和药剂用量的计算。

知识要点:

中和处理方法；

中和药剂用量计算；

技能要点：

无

教学步骤：

针对酸洗等废水的污染特点，结合基础化学知识，加深对中和原理的理解；根据不同的

酸碱废水，选用不同的中和处理方法,选用不同的中和药剂,并能进行中和能力计算。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

举例讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．酸性污水处理方法比较、碱性废水比较。

2．酸洗废水中和设计计算。

课后分析与小结：

第页

教学内容(含时间分配)板书或旁注

3．1中和

3．1．1基本原理（略）

3．1．2酸性污水的中和处理

（1)药剂中和法

（2）过滤中和法

分普通过滤中和滤池、恒流速升流式膨胀滤池、变流速升流式膨

胀滤池、滚筒式中和滤池。

3．1．3碱性污水的中和处理

（1）利用酸性物质的中和法

（2）药剂中和法

（3）酸性污水处理方法比较

（4）碱性污水处理方法比较

3．1．4酸洗废水中和计算

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教案八

编制日期07年02月29日

授课时间第4周星期1、3第1～2、6~8节（07年3月13、15日)课次10、11

授课方式

理论课√□讨论课□实践课√□习题课□其他□课时安排5

（请打√）

教学单元（教学章、节或主题）：

3．2混凝

(完整版)水污染控制技术教案

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解混凝基本原理；

熟悉混凝过程及混凝设备;

掌握最佳混凝剂的选择方法和最佳药剂用量的确定计算。

知识要点：

混凝基本原理;

混凝过程及设备。

技能要点:

最佳混凝剂的选择和最佳药剂用量的确定

教学步骤：

针对酸洗等废水的污染特点,结合基础化学知识,加深对中和原理的理解；根据不同的酸

碱废水，选用不同的中和处理方法，选用不同的中和药剂，并能进行中和能力计算。

教具及教学手段:

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

举例讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．化学混凝剂在投加时应注意什么？无机和有机混凝剂的作用、功能有何异同？

2．影响混凝的因素有哪些？

课后分析与小结：

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教学内容（含时间分配）板书或旁注

3．2混凝

3．2．1混凝基本原理

（1）胶体的特性

包括光学性质、力学性质、表面性能、动电现象四个方面.

（2）胶体的结构

①胶体的双电层理论

②胶团的结构

（3）憎水胶体和亲水胶体

（4）胶体的稳定性及其凝聚

3．2．2水混凝的机理与过程

（1）压缩双电层机理

（2）吸附表面中和机理

(3）吸附架桥机理

（4）沉淀物网捕机理

3．2．3混凝剂

(1）无机混凝剂

①无机盐类

常用的有三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、活化硅酸.

②无机高分子聚合物

主要有聚合氯化铝(PAC）和聚合硫酸铁（PFS）。

（2）有机混凝剂

面前最常用的是聚丙烯酰氨(PAM）。

3．2．4助凝剂

(完整版)水污染控制技术教案

（1)调整剂指调节pH值的药剂.

（2）絮体结构改良剂

(3）氧化剂

3．2．5影响混凝的因素

(1)废水水质的影响

主要指废水的浊度、pH值、水温、共存杂质。

（2）混凝剂的影响

包括混凝剂种类、混凝剂投加量、混凝剂投加顺序。

(3）水力条件的影响

两个主要的控制指标是搅拌强度和搅拌时间.

3．2．6混凝过程及设备

（1)混凝过程

混凝沉淀处理流程包括投药、混合、反应及沉淀分离几个部分.

（2）混凝剂的投加

①干法投加

基本不采用。

②湿法投加

包括药剂的溶解和投加过程，溶液池、药池的体积计算简便.

（3）混合设备

胡不合过程多在10～30s内完成。

（4）反应设备

①隔板反应池

有平流式、竖流式和回转式三种。因各有优缺点，所以实际应用时，根

据具体情况选用。

②涡流式反应池

面前已获得广泛应用。

实验2混凝沉淀实验

通过实验确定某污水的最佳混凝剂，再进一步确定最佳投加量。

详细要求见水处理实验实训指导书。

第页

教案九

编制日期07年02月27日

授课时间第4周星期4第6~7节（06年3月16日）课次12

理论课√□讨论课□实践课□习题课□

授课方式（请打√）课时安排2

其他□

教学单元（教学章、节或主题)：

3．3化学沉淀

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解化学沉淀原理；

熟悉化学沉淀的应用范围、工艺流程；

掌握化学沉淀所需药剂用量的计算及工艺控制条件。

知识要点：

化学沉淀原理;

化学沉淀的应用范围、工艺流程;

(完整版)水污染控制技术教案

技能要点：

化学沉淀药剂用量的计算及工艺控制条件的确定

教学步骤：

通过到东风汽车有限公司61厂冷拔车间酸洗废水处理站实习，结合基础化学知识，加深

对化学沉淀原理的理解;根据出水水质要求，通过控制pH值来完成操作控制.

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

举例讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．确定含锌废水处理的药剂用量及pH值。

课后分析与小结：

第页

教学内容(含时间分配)板书或旁注

3．3化学沉淀

1．1基本原理

根据溶度积规则来判断沉淀的生成与溶解,判断水中离子是否能

用化学沉淀法处理以及分离的程度。

废水处理中常用的化学沉淀法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀、

铁氧体沉淀法和其它沉淀法。最常用的沉淀剂是石灰，其他如氢氧化

钠、碳酸钠、硫化氢、碳酸钡也有应用。

化学沉淀法的工艺流程和设备与混凝法相类似，主要步骤包括化

学沉淀剂的配制与投加;沉淀剂与原水混合反应;固液分离（沉淀池、

气浮池）；泥渣处理与利用。

1．2氢氧化物沉淀法

1．3硫化物沉淀法

(1）利用酸性物质的中和法

（2）药剂中和法

（3）酸性污水处理方法比较

（4）碱性污水处理方法比较

1．4实例讲解

第页

教案十

编制日期07年02月27日

授课时间第5周星期1第1～2节（06年3月20日）课次13

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其

授课方式（请打√)课时安排2

他□

教学单元(教学章、节或主题)：

3．4氧化还原

3．5电解

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）:

理解氧化还原、电解法原理；

熟悉氧化还原与电解法的应用范围及工艺条件；

掌握电镀含铬废水的处理工艺流程及设计。

(完整版)水污染控制技术教案

知识要点：

氧化还原、电解法原理；

氧化还原与电解法的应用范围及工艺条件；

技能要点：

电镀含铬废水的处理工艺流程及设计

教学步骤：

通过对61厂电镀含铬废水处理站的参观，结合基础化学知识，加深对氧化还原、电解原

理的理解并熟悉氧化还原与电解法的应用范围及工艺条件，比较几种不同的电镀含铬废水的

处理工艺流程，并能进行简单的设计计算。

教具及教学手段:

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

举例讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．氧化还原法有何特点?水中是否一定有还原剂或氧化剂才能用此方法?

2．试比较几种电镀含铬废水处理工艺的优缺点。

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

3．4氧化还原

3．4．1空气氧化

主要应用于地下水除铁除锰以及关于废水脱硫.

3．4．2药剂氧化

常用氯氧化法，常用来处理含氰废水.

3．4．3臭氧氧化

（1)臭氧的性质

（2）臭氧的制备

（3）臭氧接触反应设备

（4)臭氧氧化在废水处理中的应用

3．4．4药剂还原与金属还原

最常见电镀含铬废水处理.

3．5电解

3．5．1电解基本理论

3．5．2电解工艺设备

3．5．3电解法在废水处理中的应用

第页

教案十一

编制日期07年02月27日

授课时间第5周星期3、4第1～2节（06年3月22、23日）课次14、15

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其课时

授课方式（请打√）5

他□安排

教学单元（教学章、节或主题）:

4物理化学法

4．1吸附

(完整版)水污染控制技术教案

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解吸附原理；

熟悉常见的吸附工艺和设备；

掌握吸附工艺流程和吸附操作过程以及吸附剂用量的计算.

知识要点：

吸附原理；

吸附工艺和设备；

技能要点:

吸附操作过程及吸附剂用量的计算

教学步骤:

通过对果壳活性碳在纯水制备中的应用，引申出吸附的概念并讲述吸附原理；通过对常用

吸附剂的介绍，再具体到吸附的操作、再生和应用;逐步熟悉吸附工艺和设备；最后通过实验

加深对吸附的理解，可根据不同的废水，选用不同的吸附剂，并能进行吸附剂用量的计算.

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

举例讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．吸附剂用量的计算。

2．吸附等温式的确定。

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配)板书或旁注

4．1吸附2学时

4．1．1吸附原理

（1）吸附过程理论

根据固体表面吸附力的不同，吸附可以分为物理吸附、化学吸附

和离子交换吸附三种基本类型。

(2)吸附平衡和吸附容量

吸附容量q=V（C－C）/W

0

（3）吸附等温式

①朗格谬尔吸附等温式

②弗里德里希吸附等温式

（4）影响吸附的因素

①吸附剂的性质

②吸附质的性质

③吸附操作条件

4．1．2吸附剂

（1）活性碳

（2）腐植酸类吸附剂

4．1．3吸附的操作、再生和应用

(1）吸附操作

①静态吸附（间歇操作)

②动态吸附（连续操作）

了解穿透现象，熟悉穿透曲线。

动态吸附常用设备有固定床、移动床、流化床三种。

(完整版)水污染控制技术教案

(2）吸附剂的再生

①加热再生法

其过程主要分脱水、干燥、炭化、活化、冷却5步进行.

②溶剂再生

③酸碱洗涤法

（3）吸附法在废水处理中的应用（深度处理）

4．1．4吸附装置的工艺设计实例

实验3活性碳吸附实验3学时

具体要求见水处理实验实训指导书

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教案十二

编制日期07年02月27日

授课时间第6周星期1、3、4（06年3月27、29、30日）课次16、17、18

理论课√□讨论课□实践课√□习题课□课时

授课方式（请打√）7

其他□安排

教学单元（教学章、节或主题）：

4．2离子交换

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解离子交换的基本原理；

熟悉离子交换树脂的选用原则和离子交换法的工艺设备；

掌握未知离子交换树脂的鉴别方法、能进行离子工作交换容量的计算.

知识要点:

离子交换的基本原理；

离子交换树脂的选用原则和离子交换法的工艺设备;

技能要点：

未知离子交换树脂的鉴别与保存方法、离子交换软化实验

教学步骤:

结合基础化学知识，讲清离子交换基本原理,通过观察离子交换树脂，熟悉离子交换树脂的

基本性能;通过实验鉴别未知离子交换树脂类别并掌握保存方法；通过进行离子交换拄实验，掌

握离子交换的工艺操作和工作交换容量的确定方法。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

实物讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．影响离子交换树脂交换能力的因素有哪些？

2．离子交换树脂用量计算.

课后分析与小结：

第页

教学内容(含时间分配)板书或旁注

4．2离子交换

4．2．1离子交换基本原理

平衡常熟K的大小能定量反映离子交换树脂对某两个交换离子选

(完整版)水污染控制技术教案

择性的大小。

4．2．2离子交换树脂的基本性能

（1）物理性能

主要有外观、含水率、溶胀性、密度。

（2）化学性能

主要指标有交联度、交换容量、交换势与选择性、有效pH值范

围.

4．2．3离子交换树脂的选用

（1）离子交换树脂的物理与化学性能

(2）废水水质对离子交换树脂的影响

4．2．4离子交换法的工艺设备

（1)离子交换的工艺操作

分交换、反洗、再生和清洗4个步骤.

4．2．5离子交换法在污水处理中的应用

实验4未知离子交换树脂的鉴别实验3学时

在此基础上，可开展离子交换树脂交换容量的测定实验3学时

然后再进行离子交换软化实验4学时

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教案十三

编制日期07年02月27日

授课时间第7周星期1第1～2节（06年4月3日）课次19

理论课√□讨论课□实践课√□习题课□其课时安

授课方式（请打√）2

他□排

教学单元（教学章、节或主题）：

4．3膜分离

目的、要求(分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解电渗析和反渗透的工作原理；

熟悉电渗析、反渗透的设备结构及应用范围；

掌握反渗透纯水制备装置的操作要点。

知识要点：

电渗析和反渗透的工作原理；

电渗析、反渗透的设备结构及应用范围;

技能要点：

掌握反渗透纯水制备装置的操作要点.

教学步骤：

结合我系纯水制备装置，引申出膜分离概念，讲清反渗透基本原理；通过操作纯水制备

装置，理解操作要点，加深对膜分离技术方法的掌握.

教具及教学手段：

(如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

实物讲解、多媒体讲解

作业和思考题：

1．反渗透膜和超滤膜在性能和操作条件上有何不同？

2．将图例电渗析器改变正负级，或改置阳膜，正极室改进酸洗废液,负极室改进稀硫酸，

(完整版)水污染控制技术教案

问两种情况下能否回收酸及铁？为什么?

课后分析与小结：

第页

教学内容（含时间分配）板书或旁注

4．3膜分离

讲清膜分离概念；根据物质透膜传质推动力的不同，将膜分离方

法分为扩散渗析法、电渗析、反渗透与超滤.

4．3．1扩散渗析法

使高浓度溶液中的溶质透过半透膜向低浓度溶液中迁移的过程

称为扩散渗透，其传质推动力是膜两侧溶液的浓度差.

通过图例讲清扩散渗析法工作过程。

4．3．2电渗析法

（1）电渗析过程

①主要过程

除盐过程。

②反过程

对处理过程不利的过程。

③极化现象

(2）电渗析器

包括离子交换膜、隔板、电极、压紧装置、其他部件及附属设备

以及电渗析器的组装和安装。

（3）工艺流程

①电渗析器本体的脱盐系统

②电渗析与其他设备组合工艺系统

最常用4种的流程及应用。

③工艺参数

主要是流速、工作电极、浓水循环的浓缩倍数等。

（4）运行管理

①进水水质《电渗析技术》国家标准规定.

②倒电极

③清洗

④电渗析器的故障分析及排除方法

（5）应用

海水淡化、废水处理.

4．3．3反渗透

（1)反渗透分离原理

用图例说明渗透过程和反渗透过程,从而理解反渗透原理及应

用。

（2)反渗透膜

以成膜材料分主要有纤维素酯类膜和非纤维素之类膜两大类，少

数是用无机材料制成的。

（3)反渗透器

工业上应用的反渗透膜组件主要有板式、管式、螺旋卷式及中空

(完整版)水污染控制技术教案

纤维膜式4种。

（4）反渗透工艺流程

主要讲解一级反渗透工艺基本流程，其余常用组合工艺有一级多

段式、多极多段式、多段反渗透－离子交换组合等.

(5)运行管理

①进水水质要求

②运行注意事项

③膜组件清洗

④不良情况的原因和对策

(6）应用

苦咸水淡化、电镀废水的处理.

4．3．4超滤和微滤

用图表比较超滤微滤与反渗透的异同。

（1）超滤膜与微滤膜的结构和性能

（2)滤膜组件及操作模型

第页

教案十四

编制日期07年02月27日

授课时间第7周星期3第1～2节（06年4月5日）课次20

理论课√□讨论课□实践课□习题课□其课时安

授课方式（请打√）2

他□排

教学单元（教学章、节或主题）：

4．4萃取

目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

理解萃取原理;

熟悉萃取工艺过程及设备；

掌握萃取剂的选择与再生方法。

知识要点：

萃取原理；

萃取工艺过程及设备;

萃取剂的选择与再生方法。

技能要点：

教学步骤：

结合化工原理单元知识,强调液－液萃取单元操作过程，加深学生对液－液萃取基本原理

的理解及对萃取塔设备的熟悉，逐步掌握萃取剂的选择与再生方法。

教具及教学手段：

（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）

多媒体讲解

作业和思考题：

1．什么是萃取过程的分配系数？它的数值和哪些因素有关?

2．如何提高萃取速度？

课后分析与小结:

第页

(完整版)水污染控制技术教案

教学内容（含时间分配)板书或旁注

4．4萃取

4．4．1萃取原理

分配系数D＝y/xn

由G＝KA△C可知，萃取过程的推动力是实际浓度与平衡浓度之

差.要提高萃取速度和设备生产能力，其途径有以下几条：

(1）增大两相接触面积

（2）增大传质系数

（3）增大传质推动力

4．4．2萃取剂的选择与再生

（1)萃取剂的选择

主要考虑以下几个方面

①萃取能力要大

②分离效果好

③化学稳定性好

④容易制备,来源较广，价格便宜

⑤容易再生和回溶质

（2)萃取剂的再生

①物理法(蒸发或蒸馏）

②化学法

4．4．3萃取工艺及计算

萃取工艺流程包括以下三个主要工序：混合—分离-回收。

根据萃取剂（有机制）与废水(水相）接触方式的不同，萃取工

艺可分为间歇式和连续式两种。根据二者接触次数不同,萃取流程可

分为单级萃取和多级萃取，后者又分为混流式和逆流式两种。按两相

接触方式,则可分为分段接触式和连续接触式。

（1）分段接触式

①单级萃取

②多级萃取

（2）连续接触式

一般连续接触式操作在萃取塔中进行，原水由塔顶进入向下流

动,萃取剂由塔底进入向上流动，两相在塔内进行逆流接触.

4．4．4萃取设备及其计算

（1）萃取设备类型和构造

①混合澄清器

②填料萃取塔

③往复叶片式脉冲筛板塔

④转盘萃取塔

⑤离心萃取机

⑥高压静电蓠澄清槽

（2）萃取设备的计算

4．4．5萃取法应用举例