水质工程学2教案合工大

水质工程学2教案合工大一、课程基本信息1.课程名称：水质工程学22.课程类型：专业核心课程3.授课对象：给排水科学与工程专业本科生4.学分/学时：[X]学分，[X]学时5.教材：《水质工程学》（下册，第4版），李圭白主编，中国建筑工业出版社

二、课程目标1.使学生掌握污水处理的基本理论、工艺原理和设计方法，具备分析和解决实际污水处理问题的能力。2.培养学生对污水中污染物去除的工程思维，了解污水处理技术的发展动态和前沿知识。3.通过课程学习，使学生树立环境保护意识，认识到污水处理对于保障水生态安全和社会可持续发展的重要性。

三、教学内容与学时安排

（一）污水处理概论（2学时）1.教学目标了解污水处理的目的、意义和基本概念。掌握污水水质指标及表示方法。熟悉污水处理的基本流程和主要处理方法。2.教学内容污水处理的背景和重要性。污水水质指标，如化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、悬浮物（SS）、氨氮（NH₃N）等。污水处理的基本流程，包括预处理、一级处理、二级处理、三级处理等。污水处理的主要方法，如物理法、化学法、生物法等及其原理。3.教学方法课堂讲授，结合多媒体课件展示污水处理的实际案例和工艺流程示意图。提问互动，引导学生思考污水水质指标对污水处理工艺选择的影响。

（二）污水的物理处理法（4学时）1.教学目标掌握格栅、筛网、沉砂池、沉淀池等物理处理单元的工作原理和设计计算方法。了解过滤、气浮等物理处理方法的原理和应用。2.教学内容格栅和筛网的类型、作用及设计参数。沉砂池的功能、分类及设计计算，如平流式沉砂池、曝气沉砂池等。沉淀池的类型（平流式、竖流式、辐流式等）、工作原理、设计参数及沉淀过程的分析。过滤的原理、滤池的类型（快滤池、虹吸滤池、无阀滤池等）及设计要点。气浮的原理、气浮设备的类型及应用。3.教学方法课堂讲授为主，结合动画演示沉淀池、过滤和气浮的工作过程，帮助学生理解原理。布置课后作业，要求学生进行简单的物理处理单元设计计算，巩固所学知识。

（三）污水的化学处理法（4学时）1.教学目标掌握中和、混凝、沉淀、氧化还原等化学处理方法的原理和应用。熟悉化学药剂的种类、作用及投加量的计算。2.教学内容中和法处理酸性或碱性污水的原理、工艺及常用中和剂。混凝的基本概念、混凝剂的种类和作用机理，混凝工艺的设计与运行。化学沉淀法去除污水中重金属离子等污染物的原理、常用沉淀剂及沉淀工艺。氧化还原法处理污水的原理，如氯氧化法、臭氧氧化法、还原法等。3.教学方法案例分析教学，通过实际工程案例讲解化学处理法的应用。实验演示，如有条件可进行简单的混凝实验演示，让学生直观感受混凝过程。

（四）污水的生物处理法活性污泥法（6学时）1.教学目标深入理解活性污泥法的基本原理和微生物代谢过程。掌握活性污泥法的工艺流程、主要运行参数及设计计算方法。了解活性污泥法的运行管理要点和常见问题的解决方法。2.教学内容活性污泥的组成、性质和微生物代谢原理。活性污泥法的工艺流程，包括曝气池、二沉池等主要构筑物的作用和工作原理。活性污泥法的主要运行参数，如污泥浓度、污泥回流比、曝气强度等及其对处理效果的影响。活性污泥法的设计计算，如曝气池的容积计算、需氧量计算等。活性污泥法的运行管理，如污泥膨胀的原因及控制方法、曝气系统的优化等。3.教学方法课堂讲授结合多媒体动画，详细展示活性污泥的形成过程和微生物代谢活动。小组讨论，针对活性污泥法运行中出现的问题，组织学生分组讨论解决方案，培养学生的团队协作和问题解决能力。

（五）污水的生物处理法生物膜法（4学时）1.教学目标掌握生物膜法的基本原理和特点。熟悉生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等生物膜法处理工艺的工艺流程、设计参数及运行管理。2.教学内容生物膜法的基本原理，生物膜的形成、结构和微生物群落。生物滤池的类型（普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等）、工艺流程及设计要点。生物转盘的构造、工作原理、设计参数及应用范围。生物接触氧化池的特点、工艺流程、设计计算及运行管理。3.教学方法对比教学，将生物膜法与活性污泥法进行对比，突出生物膜法的特点和优势。实地参观教学（如有条件），组织学生参观实际运行的生物膜法污水处理工程，增强学生对工艺的感性认识。

（六）污水的厌氧生物处理法（4学时）1.教学目标了解厌氧生物处理的基本原理和微生物代谢过程。掌握厌氧消化工艺的工艺流程、主要运行参数及设计计算方法。熟悉厌氧生物处理的应用范围和发展趋势。2.教学内容厌氧生物处理的基本概念、原理和微生物类群。厌氧消化的工艺流程，包括厌氧发酵的三个阶段（水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段）。厌氧消化的主要运行参数，如温度、pH值、有机负荷等及其对处理效果的影响。厌氧消化池的类型（普通消化池、厌氧接触工艺、升流式厌氧污泥床等）及设计要点。厌氧生物处理的应用案例和发展趋势。3.教学方法结合动画和图片，生动展示厌氧生物处理的微生物代谢过程和工艺流程。邀请行业专家进行讲座或线上视频学习，介绍厌氧生物处理技术的最新研究成果和工程应用经验。

（七）污水的深度处理与回用（4学时）1.教学目标掌握污水深度处理的目的、常用方法和工艺流程。了解污水回用的意义、水质标准和回用途径。2.教学内容污水深度处理的概念和目的，主要去除的污染物。深度处理的常用方法，如活性炭吸附、离子交换、膜分离等及其原理。污水回用的意义、水质标准和回用途径，如工业回用、市政杂用、景观用水等。典型的污水深度处理与回用工艺流程案例分析。3.教学方法案例教学，通过实际的污水深度处理与回用工程案例，讲解工艺选择和运行要点。组织学生进行小组调研，收集当地污水回用的相关资料，分析其现状和存在问题，培养学生的自主学习和调研能力。

（八）污水处理厂设计（6学时）1.教学目标掌握污水处理厂设计的基本原则、流程和方法。能够进行污水处理厂的总体设计和主要构筑物的工艺设计。2.教学内容污水处理厂设计的基本原则和依据，设计规模和水质水量的确定。污水处理厂的总体设计，包括厂址选择、平面布局、高程布置等。主要构筑物的工艺设计，如格栅、沉砂池、曝气池、二沉池等的设计参数计算和尺寸确定。污水处理厂的辅助设施设计，如污泥处理与处置设施、消毒设施等。设计说明书的编写要求和内容。3.教学方法课程设计教学，布置污水处理厂设计任务，学生分组进行设计，教师全程指导。设计成果展示与答辩，各小组展示设计成果并进行答辩，教师和学生共同评价，提高学生的设计能力和表达能力。

四、考核方式1.平时成绩（30%）课堂出勤（10%）：严格考勤，旷课一次扣5分，迟到、早退累计多次酌情扣分。课堂表现（10%）：包括课堂提问回答、小组讨论参与度、积极发言等情况。作业完成情况（10%）：按时完成课后作业，作业质量高得高分，抄袭或不完成作业酌情扣分。2.期末考试成绩（70%）：采用闭卷考试形式，主要考查学生对课程知识的理解、掌握和综合运用能力。考试题型包括选择题、填空题、简答题、计算题、设计题等。

五、教学资源1.教材：选用《水质工程学》（下册，第4版）作为主要教材，该书内容系统全面，涵盖了污水处理的各个方面。2.参考书籍：推荐相关的专业书籍，如《污水处理工程设计与运行》《活性污泥法原理与应用》等，供学生拓展学习。3.网络资源：利用中国大学MOOC平台上的相关优质课程资源，供学生课后自主学习和复习；关注行业网站和学术数据库，及时了解污水处理领域的最新研究成果和工程动态。4.实验设备：具备污水处理相关的实验设备，如小型污水处理实验装置、水质分析仪器等，用于开展实验教学，帮助学生加深对理论知识的理解。

六、教学进度安排

|周次|教学内容|学时||::|::|::||1|污水处理概论|2||2|污水的物理处理法（格栅、筛网、沉砂池）|2||3|污水的物理处理法（沉淀池）|2||4|污水的物理处理法（过滤、气浮）|2||5|污水的化学处理法（中和、混凝）|2||6|污水的化学处理法（沉淀、氧化还原）|2||7|污水的生物处理法活性污泥法（基本原理）|2||8|污水的生物处理法活性污泥法（工艺流程与设计）|2||9|污水的生物处理法活性污泥法（运行管理）|2||10|污水的生物处理法生物膜法（基本原理）|2||11|污水的生物处理法生物膜法（生物滤池、生物转盘）|2||12|污水的生物处理法生物膜法（生物接触氧化池）|2||13|污水的厌氧生物处理法（基本原理）|2||14|污水的厌氧生物处理法（工艺流程与设计）|2||15|污水的深度处理与回用|2||16|污水处理厂设计（总体设计）|2||17|污水处理厂设计（主要构筑物设计）|2||18|课程设计成果展示与答辩、期末考试|4|

七、教学反思在