南京师范大学

南京师范大学微课作品城镇污水处理之A2/O工艺教学设计讲解：贾国正课程：水污染控制工程课程性质：专业必修课适用对象：大学三年级所属分类：环境科学与工程类一、教学背景分析随着城镇化进程的加快，我国城市的环境污染特别是水污染问题日趋严重，同时水资源问题也日趋紧张。可以说水污染严重和水资源短缺已经成为严重制约我国社会经济持续发展、危害生态环境、影响人民生活和身体健康的突出问题，迫切需要加以解决。根据2013年《全国环境统计公报》，调查统计全国城镇污水处理厂5364座，其中，60%以上城镇污水处理厂采用A2/O工艺及其变形工艺。A2/O工艺总的水力停留时间少于其他同类工艺，在厌氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般处于70-100之间，具有同步去除BOD、脱氮、除磷功能，并且具有对水质、水量、水温的变化适应性强的特点，是目前城镇污水处理领域开发应用的重点。环境工程和给排水专业的学生必须掌握A2/O工艺的工作过程和工作机理。二、教学目标1、掌握A2/O工艺的基本概念及工作过程；2、掌握A2/O工艺的工作机理。三、教学重点与难点1、教学重点：A2/O工艺的工作过程。2、教学难点：A2/O工艺的工作机理，特别是A2/O工艺中将缺氧池设置在好氧池前面的原因。四、设计思路通过2012年《中国城镇排水和污水处理状况公报》和《给水排水设计手册》的数据以及相应的蓝藻爆发的图片使学生认识到城镇污水处理的重要性和必要性，从而激发学生浓厚的学习兴趣。以FLASH动画，说明A2/O工艺的主体构筑物（厌氧池-缺氧池-好氧池）的工作过程。采用多媒体和板书相结合的教学手段，分析厌氧池-缺氧池-好氧池中混合液的反应机理以及各反应池中相关指标的变化，使学生掌握A2/O工艺的工作过程和机理。五、教学方法与教学手段1、教学方法：(1)讲授教学通过简明、生动的语言讲解A2/O工艺流程和工作机理。(2)启发教学通过“缺氧池为什么设置在好氧池前面？”的问题提出启发学生思考，带着问题听讲；通过“硝化菌是怎样的细菌？”和“反硝化菌是怎样的细菌？”等问题的提出启发学生回顾已学知识，从而轻松理解并掌握A2/O工艺设置的奥妙。(3)演示教学通过图表和相应指标的变化使学生认识到A2/O工艺的重要性。通过FLASH动画演示，使学生通过观察获得感性的认识，理解并掌握A2/O工艺的工作过程及工作机理。2、教学手段：多媒体（PPT、FLASH动画）与板书相结合教学。六、教学设计步骤1、教学设计步骤采用启发引导的教学方法，分三步进行教学，层层深入。首先，教学内容的导入，激发学生的学习兴趣。其次，讲解A2/O工艺，使学生掌握A2/O工艺流程。最后，讲解A2/O工艺工作过程，使学生掌握A2/O工艺同步去除BOD、脱氮、除磷的机理。教学设计步骤如下表所示：序号教学步骤教师行为教学资源教学意图1导入说明什么是城镇污水及氮磷超标的危害PPT、图片使学生认识到城镇污水处理的重要性，激发学生的学习兴趣。2讲解A2/O工艺说明什么是A2/O工艺PPT、FLASH、图片使学生掌握A2/O工艺流程。3讲解A2/O工艺工作过程说明厌氧池、缺氧池和好氧池的协同作用PPT、FLASH、图片使学生掌握A2/O工艺同步去除BOD、脱氮、除磷的机理。2、教学设计的具体内容(1)教学内容导入以什么是城镇污水为切入点。城镇污水以生活污水为主，虽然城镇污水中BOD的去除难度不大，但是要达到脱氮除磷的目的，有一定的难度。如果水体中氮磷超标，会引起水体的富营养化，进一步引起蓝藻爆发。通过蓝藻爆发的图片，说明城镇污水脱氮除磷的重要性和必要性，激发学习兴趣，那么有什么样的工艺可以同步去除BOD、脱氮、除磷呢？目前，在城镇污水处理领域，A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的同步去除BOD、脱氮、除磷的工艺，很自然的引出A2/O工艺。(2)知识点讲解A2/O工艺流程：通过FLASH动画演示阐述A2/O工艺主体构筑物（厌氧池-缺氧池-好氧池）的工作过程，突出教学重点，同时提出各反应池中相关指标是如何变化的疑问，引出A2/O工艺工作机理的讲解。A2/O工艺的工作机理：包括去除BOD、脱氮和除磷三部分，说明厌氧池、缺氧池和好氧池的协同作用。借助PPT，由教师讲授好氧和厌氧条件下BOD的去除。借助PPT，说明有机氮转变成氨氮，然后氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，随后通过内回流，混合液进入缺氧池，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮被还原成N2逸出到大气中，达到脱氮的目的，此时要化解教学的难点，通过多媒体和板书相结合的教学手段，诠释了缺氧池设置在好氧池前面的原因。借助PPT和动画，讲解聚磷菌好氧条件下吸收磷，厌氧条件下释放磷的过程。七、教学总结本次教学内容为城镇污水处理之A2/O工艺，