《环保设备选型与应用B》教学大纲

《环保设备选型与应用B》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03148291 课程性质：专业必修课程学分：3学分学时：48学时（理论48学时）先修课程：大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理处置工程等后续课程：毕业实习、毕业设计(论文)适用专业：环境工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《环保设备选型与应用B》是环境工程专业本科学生的专业必修课。本课程重点讲授电力、新能源、机械等领域中实现清洁生产和节能减排的相关设备的设计思路、计算过程与选型方法等，兼顾各行业领域特别是装备制造业环境保护中所涉及的环境污染控制设备的设计及应用。通过课程学习，要求学生熟悉国内外先进环保设备技术的现状和发展趋势，使学生系统掌握环境污染控制工程系统配套设备的设计、计算与选型方法。培养学生从事环保设备科学研究、设计、管理等工程应用能力，拓宽学生学术视野，提高学生对当前环保产业发展的适应能力，培养专业创新精神。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：理解和掌握典型环保设备的基本原理、构造特点、性能和适用范围，了解国内外环保产业的发展概况、环保设备的分类与特点，熟悉环境工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规。课程目标2：初步具备针对环境污染问题，提出方案，寻找适宜参数，不同取值的基本设计与权衡能力，提升工程管理和决策应用能力，特别是装备制造业环境污染环保设备的设计能力，并在设计方案中体现创新意识。课程目标3：通过思政课导入和理论学习，让学生熟悉水污染控制工程技术、大气污染控制技术等领域典型专用环保设备的结构组成、设计选型与运行管理，具备一定的开展工程经济分析和工程管理，解决有关实际问题的综合素质与基本能力，并对工程设计方案的技术经济指标进行评估的能力。三、课程目标与毕业要求《环保设备选型与应用B》课程教学目标对环境工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案3.1能够针对复杂环境工程问题特别是装备制造业环境污染问题，提出解决问题的技术方案。课程目标2：初步具备针对环境污染问题，提出方案，寻找适宜参数，不同取值的基本设计与权衡能力，提升工程管理和决策应用能力，特别是装备制造业环境污染环保设备的设计能力，并在设计方案中体现创新意识。H6.工程与社会6.1了解现代企业管理体系，熟悉环境工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规。课程目标1：理解和掌握典型环保设备的基本原理、构造特点、性能和适用范围，了解国内外环保产业的发展概况、环保设备的分类与特点，熟悉环境工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规。M11.项目管理11.2能在多学科环境下，将工程管理与经济决策方法应用于环境工程相关的设计、开发、工艺和流程优化等过程。课程目标3：通过思政课导入和理论学习，让学生熟悉水污染控制工程技术、大气污染控制技术等领域典型专用环保设备的结构组成、设计选型与运行管理，具备一定的开展工程经济分析和工程管理，解决有关实际问题的综合素质与基本能力，并对工程设计方案的技术经济指标进行评估的能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配本课程教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.概述1.1环保设备的概念1.2环保设备的分类1.3我国环保装备产业发展现状及前景1.4环保设备选择与设计的原则1.5环保设备材料及其选用教学要求：熟悉环保设备的基本概念、分类、发展趋势；了解不同种类环保设备材料的性能特点、分类、选用及金属材料的腐蚀与防腐；掌握铸铁和碳钢、合金钢、常用有色金属及合金、有机高分子材料与复合材料的性能特点、分类及选用；金属材料的腐蚀与防腐。重点：环保设备的基本概念、分类、发展趋势；通用环保设备的选用原则；环保设备材料的性能及选用。难点：环保设备材料的性能及选用；金属材料的腐蚀与防腐22、32.泵与风机的选型与应用2.1泵与风机的分类及性能参数2.2泵与风机的性能曲线及选型原则2.3常用泵的型号及安装高度计算教学要求:了解泵与风机的分类及性能参数；熟悉泵与风机的性能曲线；掌握泵与风机的选型方法；掌握常用离心泵的型号及安装高度的确定方法重点：泵与风机的分类及性能参数；泵与风机的性能曲线；泵的安装高度；常用离心泵的型号与选型。难点：泵与风机的性能曲线；泵的安装高度；常用离心泵的型号与选型。41、2、33.电除尘器3.1电除尘器的基本原理与结构3.2电除尘器的基本设计参数与常用术语3.3电除尘器关键装备选型与设计方法教学要求：掌握电除尘器的原理与基本设计参数。熟悉电除尘器的本体结构与常用术语。掌握电袋除尘器的选型与设计方法。重点：电除尘器的基本原理与结构；电除尘器的基本设计参数；电除尘器的本体结构；电除尘器的选型设计方法。难点：电除尘器的基本设计参数；电除尘器的本体结构；电除尘器的选型设计方法。81、2、34.气态污染物吸收设备的选型与应用4.1吸收设备净化原理及类型4.2填料塔的本体结构4.3填料塔的设计教学要求：了解吸收设备的类型特点与选用注意事项；熟悉填料塔的本体结构及填料的应用；掌握填料塔选型设计方法。重点：填料塔与板式塔的特点及选型注意事项；填料塔的本体结构及填料的选择；填料塔的选型设计计算。难点：填料塔的选型设计计算61、2、35.气态污染物净化设备选型与应用5.1氮氧化物净化原理及选型设计方法5.2VOCs净化原理、类型及选型设计方法5.3生物除臭净化原理及选型设计方法。教学要求：了解气态污染物来源及危害；理解净化技术分类；掌握脱硝催化剂分类及选型方法；掌握选气固催化设备的工作原理、分类和选用。重点：氮氧化物、VOCs和生物除臭选型设计方法。难点：氮氧化物、VOCs和生物除臭选型设计方法。81、2、36.污水处理设备典型设备选型与应用6.1混凝与斜管沉淀工艺设备的选型与安装6.2气浮设备的选型与设计方法教学要求:熟悉混凝工艺过程与投药方法及加药设备；掌握斜板沉淀池的结构，掌握斜板沉淀池填料的安装程序及注意事项；掌握气浮设备的选型与设计方法。重点：混凝与斜管沉淀工艺设备的选型与安装；气浮设备的选型与设计方法难点：斜板沉淀池的结构、斜板的类型与烫接方法、斜板的安装41、2、37.活性污泥法污水处理设备选型与应用7.1曝气池的类型与结构特点7.2典型曝气设备的性能及选型7.3接触氧化池的结构与填料选型与安装7.4SBR工艺与专用设备7.5厌氧处理单元选型与设计。教学要求：熟悉曝气池的类型与结构特点；熟悉曝气设备的性能及选型应用范围；掌握接触氧化池结构及设备的选型重点：曝气池的类型与结构特点；典型曝气设备的性能及选型；接触氧化池的结构；水处理填料的选型与安装方法；厌氧处理单元选型与设计。难点：典型曝气设备的性能及选型；接触氧化池的结构；水处理填料的选型与安装方法；厌氧处理单元选型与设计。101、2、38.水的深度处理设备选型与应用8.1芬顿催化氧化原理及选型方法8.2臭氧催化氧化原理及选型方法教学要求：了解芬顿催化氧化和臭氧氧化的基本原理；掌握芬顿催化氧化和臭氧氧化的选型设计方法。重点：芬顿催化氧化和臭氧氧化的选型设计方法。难点：芬顿催化氧化和臭氧氧化的选型设计方法。41、2、38.污泥机械脱水设备8.1污泥的来源、组成与危害8.2污泥机械脱水设备的类型与应用范围教学要求：了解污泥的来源、组成、危害与处理原则；掌握污泥脱水设备的类型与应用范围重点：污泥脱水设备的类型与应用范围21、2、3合计48五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式、案例等教学手段促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，以完成课程教学任务和相关能力的培养；对于重点、难点内容，除了课堂讲授以外，加强课堂练习；采取课堂讲授和案例研讨等教学方法，通过案例研讨提高学生对于重点、难点内容的掌握。借助网上教学资源，建立线上课程，并尝试翻转课堂，给学生提供灵活的自主学习平台，让学生比较全面地理解环保设备工作原理和选型方法，具有进行工程初步设计的能力和良好的职业素养。六、课程资源1.推荐教材：（1）周敬宣,段金明.环保设备及应用（第二版）[M].北京:化学工业出版社.2014.11.（2）潘琼,李欢.环保设备设计与应用[M].北京:化学工业出版社.2020.09.（3）陈家庆.环保设备原理与设计[M].北京:中国石化出版社.2019.03.2.参考书：（1）刘宏.环保设备——原理·设计·应用（第四版）[M].北京:化学工业出版社.2019.09.（2）相会强,苏少林.环保设备[M].北京:中国环境出版社,2020.01.（3）王爱民,张云新.环保设备及应用[M].北京:化学工业出版社,2011.07.（4）陈立民.环境学原理[M].北京:科学出版社,2003.07.3.期刊：（1）张丹.我国城市大气污染现状及防治对策[J].中国资源综合利用,2019,37(12):156-158.（2）魏莉,郑有飞,赵辉.2013～2016年夏季南京臭氧和细颗粒物的污染特征及相关性[J].科学技术与工程,2018,18(32):104-113.（3）陈月莉.“高温电除尘器+SCR脱硝”一体化技术之除尘器的设计与安装[J].新世纪水泥导报,2020,26(02):63-65.（4）张中强.尘硝一体化除尘器结构的设计与优化[J].新世纪水泥导,2021,27(06):75-79.（5）吕永坤.山东明水大化集团热电公司氨法脱硫技术的研究应用[D].山东大学,2012.（6）田文秀.火电厂锅炉脱硫脱硝技术设计[J].清洗世界,2022,38(07):155-157.（7）宋欣,陆检生.曝气设备在污水处理中的应用及其研究进展[J].造纸装备及材料,2020,49(06):85-87.（8）YitingXie,YongbingHuang,JiayunHuang,.etal.DemonstrationResearchontheCombinedTechnologyofAerationandBiofilmintheInSituTreatmentofBlackSmellyWater.JournalofEnvironmentalEngineering,2020.11(146):05020008.4.网络资源：（1）陈家庆.《环保设备原理与设计》[EB/OL].北京:北京石油化工学院,2021.https://www.bipt./pub/pdepe/wszy/spxs/227777.htm.（2）杨伟华.水污染控制工程[EB/OL].北京:中国大学慕课,2021.httpss://www.163.org/course/XZNU-1206690838?from=searchPage七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现12（1）根据课堂出勤情况和课堂互动（参与投票、问卷、抢答、选人、讨论、随堂练习等课程活动））情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√255线上学习12（1）根据线上依托平台统计的章节学习次数、任务点学习时长、课程音视频观看的完成情况等进行考核，满分100分。（2）以线上学习平台的统计成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√444作业16（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√466期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核环境工程通用设备、电除尘器、典型污染物净化设备的原理、选型与计算等方面的相关知识。（3）考试题型为：填空题、选择题、判断题、简答题、计算题等。√√√102525合计：100分204040八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、线上学习、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题、计算题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，灵活应用知识的综合性、提高性题目不低于50%；课堂表现、线上学习、作业等过程性考