《水处理工程技术》课程总体设计

《水处理工程技术》课程总体设计一、课程基本信息1.课程名称：水处理工程技术2.课程类别：专业核心课3.学时：904.应用专业：水环境监测与治理二、课程定位《水处理工程技术》是水环境监测与治理技术专业教学团队在调研环保行业、企业的工作岗位、工作任务，以及已毕业学生就业岗位的基础上，整合优化工作岗位的工作任务，结合学校教学特点，而开发的环境监测与治理技术专业的核心课程之一。《水处理工程技术》主要培养学生掌握水质特点、水质指标、水质标准、典型水处理工艺流程，各水处理构筑物及设备的基本原理，掌握水处理的基本方法和技术等基本知识，具备进行中小型水处理工程设计的基本能力和较强的水处理工程运行管理的实际工作能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，为从事水处理实际工作打下良好的基础。本课程以基础化学（包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学）、流体力学、水泵与水泵站、水环境微生物、工程制图、AUTOCAD辅助设计等课程的学习为基础，同时与环境工程施工技术、定额预算与施工组织管理、环境影响评价、环境管理和跟岗实训、顶岗实训等课程与实训相衔接，共同塑造学生的专业核心技能。三、课程目标依据水环境监测与治理技术专业毕业生的工作岗位：水处理工程设施运行管理、施工组织、设计等岗位的工作任务，参照环保行业污水处理工等技能工种的职业标准，确定了课程目标。课程目标是：使学生了解水质特点、水质指标、水质标准、典型水处理工艺流程，各水处理构筑物及设备的基本原理，掌握水处理的基本方法和技术等基本知识，具备进行中小型水处理工程设计的基本能力和较强的水处理工程运行管理的实际工作能力。在教学活动过程中，培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的职业道德，为今后从事环境保护行业的工作打下良好的基础。四、内容设计依据课程目标，参照学习过程工作化的教学设计理念，设计课程内容。课程内容按照项目化设计，整体包括供水处理与污水处理两大块，供水处理包括地表水处理工程技术、地下水及特殊用水处理技术，污水处理包括城镇污水处理技术、工业废水处理技术。项目化内容设计使得整体内容比较清晰，便于教学的组织和实施。项目内容依据工作任务所要具备的知识和技能为依据，参照高职学生学习的特点设计，深度以够用就行。设计时，同时考虑教学过程的可实施性，和教学过程的任务导向化和工作过程化。具体教学内容及要求如下表。表1《水处理工程技术》课程教学内容序号项目名称知识内容与教学要求技能内容与教学要求1水质与水处理工程技术1.水资源与水的循环；2.天然水体中的杂质，水体污染与水体自净；3.水质指标与水质标准；4.水处理工程技术概念、分类、水处理程度、处理方法与工艺，水处理工程技术的发展。1.能够对某一小型区域进行水资源与水的循环的调查，写出水体污染分析报告；2.能够根据水质标准、水质指标，初步提出水处理方案。2地面水处理工程技术1.胶体及其稳定性，混凝机理，影响混凝效果的主要因素，混凝剂的种类，混凝过程，混凝设施。2.悬浮颗粒在静水中的沉淀，理想沉淀池的沉淀原理，沉淀池的分类、构造与工作原理，澄清池的分类、构造与工作原理；3.过滤原理，快滤池的构造和工作过程，滤料，配水系统和承托层，滤池的冲洗，普通快滤池工艺设计，其它形式滤池；4.消毒原理，氯消毒，其它消毒法；5地表水处理工艺系统与选择，给水厂运行管理。1.能根据地表水水质特点及去除对象，提出应急处理预案；2.掌握混凝、沉淀、过滤、消毒工艺原理，对传统地面水厂各单元设施进行现场管理和运行维护；3.熟悉各种净水构筑物及附属设备选型，了解地表水处理工艺设计参数，能提出相关药剂投加、试验数据；4.掌握地表水厂站运行调试过程，能对地面水厂各种管道、设备维护与管理。3地下水及特殊用水处理技术1.地下水除铁除锰工艺，地下水除铁除锰设备；2.地下水的除氟；3.水的软化与除盐，水的离子交换软化法，膜分离技术；4.循环冷却理论，循环水冷却构筑物，循环冷却水水质特点与处理要求，循环冷却水水质处理。1.能根据地下水水质特点及去除对象，设计地下水除铁、除锰、除氟、除盐、除碱工艺方案；2.根据地下水处理工艺设计参数，能进行各种地下水处理设备设计及选型；3.熟悉地下水及特殊用水处理技术厂站工艺原理，能进行运行管理、设备维护。4城镇污水处理技术1.格栅的功用、分类、构造、设计计算，沉砂池的功用、分类、构造、运行维护，沉淀池的分类、工作原理、设计计算；2.污水生物处理理论，活性污泥与活性污泥法，曝气系统工作原理与构成，活性污泥法运行方式、工艺系统、运行维护；3.生物膜与生物膜法的概念，生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床、曝气生物滤池的工作原理与构造，生物膜法运行管理；4.厌氧理论，悬浮式与附着式厌氧生物处理原理、两相厌氧消化的概念与工作过程；5.污水的脱氮除磷原理，污水的消毒，污水的回用；6.污水的自然生物处理概念，土地处理、稳定塘的分类、工作原理；7.污泥的分类及特性，污泥量与污泥运输、污泥浓缩、污泥稳定，污泥脱水与干化，污泥的最终处置；8.城镇污水处理厂设计水质、水量与处理程度，污水处理厂设计原则与步骤，厂址选择与工艺系统确定，污水处理厂平面与高程确定，污水处理构筑物及配水与计量。1.熟悉城镇污水的来源、水体污染与水体自净原理，掌握城镇污水水质特点、水质指标、水质标准，能够对当地污水处理水质现状提出分析数据；2.掌握城镇污水物理处理、生物处理、自然处理、深度处理方法，熟悉污水浮渣、沉砂、初沉污泥、二沉污泥的去除原理，能进行污水一级处理进行方案设计，对应相应的格栅机、沉砂池、初沉池工艺参数分析了解，运行维护；3.熟悉活性污泥法、生物膜法工艺原理，能进行曝气设备选型设计，对曝气系统运行及故障能够处理和处置；4.熟悉污水的厌氧、缺氧处理工艺原理，掌握污水脱氮、除磷工艺流程，掌握污泥的处理与处置原理及方法，能对污水脱氮除磷及污泥处理系统运行参数进行分析和设备维护；5.能根据规范分析城镇污水处理工艺设计参数，进行一般污水处理厂站平面布置与高程计算；6.掌握污水处理厂站调试运行过程，能进行处理设备故障分析和维护，熟悉在线监测设备使用。5工业废水处理技术1.工业废水的物理处理方法，调节池、除油池、离心分离、过滤等工艺原理及构造；2.工业废水的化学处理方法，中和、化学沉淀、氧化还原、电解原理；3.工业废水的物理化学处理方法，混凝、气浮、吸附工作原理与构造；4.工业废水的生物处理方法，工业废水的可生化性，工业废水的好氧生物处理，工业废水的厌氧生物处理。1.能分析常见工业废水水质特点及去除对象，编制工业废水处理方案；2.熟悉各种工业废水处理设备构造、功能、特点，能够运用工业废水工艺设计参数，对工业废水处理厂站运行管理；3.会根据治理工艺要求选择合适处理设备，能按照操作规程运行操作，能对一般污水处理设备做日常的维护保养，分析和排除简单故障；4.填写运行操作记录；5.敬业爱岗、积极进取，吃苦耐劳。五、学时分配序号项目名称学时教学方式1水质与水处理工程技术6工学一体化2地面水处理工程技术24工学一体化3地下水及特殊用水处理技术12工学一体化4城镇污水处理技术36工学一体化5工业废水处理技术12工学一体化六、教学方法与教学手段教学中坚持应以学生为本，贯彻“学生是主体，教师为主导”的指导思想，教师积极引导学生参与到项目教学中，使学生在积极主动地状态下完成任务，以达到对知识的掌握和技能训练。教学中除了采用讲授教学方法外，积极采用分组讨论、现场体验和实际操作训练等教学方法，丰富教学过程，增强教学互动，提升学生学习的积极性和主动性，在选型过程中，可以采用案例教学、项目教学的方法，让学生融入到项目中，在完成项目中学习设备设计选型的思路和方法，调动学生思考，鼓励学生讨论，提升学习的效果。在维护保养教学阶段，可以通过现场体现教学、实际操作教学让学生学习设备的运行操作步骤、方法和安全注意事项，达到学做融合，增强学生实践动手能力。教学注重“教”与“学”的互动，鼓励学生就自己对项目的创新看法与教师积极交流探讨，鼓励学生小组间的交流与讨论，以加深学生对所学知识的理解，同时可以培养学生团结协作，勇于交流和勇于创新的职业精神。教学中注重学生对学习方法的掌握。学生通过课堂学习、企业学习、资料查找和自助学习等学习过程，不断掌握有效的学习方法，并注意对学习方法的总结和提炼，以实现工作后的自主学习和具备终身学习的能力，促进职业的可持续发展。教学过程中注重运用现代教学手段，增强教学的直观性、生动性和真实性，调动学生的学习兴趣。注重运用图片，视频和动画等多媒体展示教学内容。七、考核与评价1.考核方式与成绩评定标准考核坚持多样性全面性的考核，其中期末考试占40%，阶段性项目成果占20%，综合技能训练成果占20%，学习过程中职业素养的形成占10%，课堂出勤和表现占10%。2.学习效果评价学习效果的评价主要评价学生对课程知识与技能掌握的程度。主要包括以下四项：评价学生对环保设备基本工作过程、结构特点、性能参数和应用条件等知识的掌握；评价学生对设备选型方法与步骤地熟练程度，评价学生对设备运行维护技能的娴熟程度；评价学生通过课程学习其自身的职业道德和职业精神是否有所提高。四项内容最终体现在考核方式中的五部分，考核总成绩为90分以上者，则为优；80分以上者为良好；70分以上者为中；60分以上者为合格，其他则为不合格。评价结束后，将评价总成绩和五部分单分值反馈给学生，学生依据反馈结果。可以依据课程网站或在以后的学习中加强某一部分或几部分的学习。八、参考教材与资