环保设备原理与设计教学大纲

环保设备原理与设计教学大纲一、课程基本信息1.课程名称：环保设备原理与设计2.课程代码：[具体代码]3.课程类型：专业必修课4.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论教学[12X]学时+实践教学[4X]学时）5.适用专业：环境工程等相关专业6.先修课程：环境工程微生物学、环境工程原理、化工原理等二、课程目标本课程旨在使学生掌握常见环保设备的工作原理、结构组成、设计方法和应用领域，培养学生运用所学知识进行环保设备设计、选型和优化的能力，具备分析和解决实际环保工程问题的初步能力，为今后从事环保设备研发、工程设计、运行管理等工作奠定坚实的理论基础和实践技能。1.知识目标熟悉各类环保设备的分类、用途及发展趋势。深入理解典型环保设备的工作原理、工艺流程和性能特点。掌握环保设备主要部件的结构设计、材料选择及计算方法。2.能力目标能够运用所学原理和方法进行简单环保设备的设计计算。具备根据实际工程需求合理选型环保设备的能力。学会分析和解决环保设备运行过程中常见问题的方法。3.素质目标培养学生严谨的科学态度和创新精神。增强学生的工程意识和团队协作能力。树立学生的环保责任感和可持续发展理念。三、课程内容与学时安排（一）绪论（2学时）1.教学内容环保设备的定义、分类及在环境保护中的作用。环保设备行业发展现状与趋势。本课程的教学目标、内容体系及学习方法。2.教学方法课堂讲授，结合多媒体展示相关图片、视频资料，介绍环保设备的实际应用案例。组织学生讨论，引导学生思考环保设备对环境保护的重要性，激发学生的学习兴趣。（二）大气污染控制设备（30学时）1.教学内容颗粒污染物控制设备重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器的工作原理、结构特点、性能参数及设计计算。袋式除尘器的分类、滤料性能、清灰方式、结构组成、运行参数及设计选型。电除尘器的工作原理、结构组成、性能影响因素、供电系统及设计计算。气态污染物控制设备吸收设备的分类、气液接触方式、吸收原理、吸收塔的结构类型及设计计算。吸附设备的吸附原理、吸附剂性能、吸附器类型及设计选型。催化转化设备的催化作用原理、催化剂性能、催化反应器类型及设计计算。燃烧设备的燃烧原理、燃烧方式、燃烧器类型及热力燃烧、催化燃烧设备的设计计算。2.教学方法课堂讲授，运用动画、模型等手段详细讲解各类大气污染控制设备的工作原理和结构特点。案例分析，选取实际大气污染治理工程案例，分析设备选型和运行效果，培养学生解决实际问题的能力。课程设计，安排学生进行简单大气污染控制设备的设计计算，巩固所学知识，提高设计能力。（三）水污染控制设备（30学时）1.教学内容格栅、沉砂池、沉淀池、气浮池等预处理设备的工作原理、结构形式、设计参数及运行管理。生物处理设备活性污泥法处理系统的工艺流程、曝气设备、二沉池的结构与设计计算。生物膜法处理设备的类型、生物膜的形成与生长、滤池结构及设计计算。厌氧生物处理设备的工作原理、厌氧消化工艺、厌氧反应器类型及设计计算。深度处理设备过滤设备的类型、滤料性能、过滤原理及设计计算。消毒设备的消毒原理、消毒剂类型、消毒设备结构及设计选型。膜分离设备的分类、膜过滤原理、膜组件结构及设计计算。2.教学方法课堂讲授与实验教学相结合，通过实验演示使学生直观了解水污染控制设备的运行过程。参观实习，组织学生到污水处理厂实地参观，了解各种设备的实际运行情况，增强感性认识。小组讨论，针对实际水污染问题，组织学生分组讨论解决方案，培养学生的团队协作和创新思维能力。（四）固体废物处理与处置设备（22学时）1.教学内容固体废物预处理设备破碎设备的类型、破碎原理、破碎比及设备选型。筛分设备的工作原理、筛面类型、筛分效率及设计计算。压实设备的压实原理、压实比及压实设备选型。固体废物焚烧设备焚烧原理、焚烧工艺流程、焚烧炉的类型及结构特点。焚烧炉的热工计算、燃烧空气量计算及余热利用。固体废物填埋设备填埋场的选址、设计、施工及防渗措施。填埋气体的产生、收集与利用。固体废物堆肥设备堆肥原理、堆肥工艺过程、堆肥设备的类型及设计计算。2.教学方法采用多媒体教学，展示固体废物处理与处置设备的实物图片、工作视频等资料，增强教学的直观性。邀请行业专家进行专题讲座，介绍固体废物处理与处置领域的最新技术和工程实践经验。课程设计，安排学生进行固体废物处理工艺设计和设备选型，培养学生的工程设计能力。（五）噪声与振动控制设备（14学时）1.教学内容噪声控制技术基础噪声的产生、传播与危害，噪声控制的基本途径和方法。吸声、隔声、消声、减振等噪声控制材料与结构的性能特点。噪声控制设备消声器的分类、消声原理、结构形式及设计计算。隔声罩、隔声间的设计原则、结构组成及性能计算。隔振器、减振垫的类型、性能参数及选用方法。振动控制设备振动的产生与危害，振动控制的基本方法。隔振装置、减振器的设计计算及应用。2.教学方法理论讲解结合实际案例分析，通过播放噪声与振动污染案例视频，让学生深刻理解噪声与振动控制的重要性。实验教学，安排学生进行噪声测量、吸声材料吸声性能测试等实验，培养学生的实践操作能力。课堂讨论，引导学生讨论如何根据不同的噪声与振动源选择合适的控制设备和措施。（六）环保设备设计基础（10学时）1.教学内容环保设备设计的基本原则、设计步骤和方法。环保设备的工艺设计，包括工艺流程确定、物料衡算、能量衡算等。环保设备的结构设计，如设备的整体布局、零部件设计、强度计算等。环保设备的材料选择原则和方法，常用材料的性能特点。2.教学方法课堂讲授，系统讲解环保设备设计的理论知识和方法。实例分析，通过实际设计案例剖析设计过程中的关键问题和解决方法，提高学生的设计能力。软件应用教学，介绍相关设计软件的使用方法，如CAD在环保设备制图中的应用等。（七）课程设计（16学时）1.教学内容根据给定的环保工程任务，选择合适的环保设备进行设计计算。完成设备的工艺流程图、设备装配图、零部件图等设计图纸绘制。编写设计说明书，阐述设计依据、设计思路、计算过程及结果分析等。2.教学方法教师指导下的学生自主设计，教师定期检查学生的设计进度，及时答疑解惑。组织学生进行设计方案讨论和交流，鼓励学生相互学习、借鉴，优化设计方案。设计成果答辩，学生展示设计成果，接受教师和同学的提问和评审，提高学生的表达能力和应变能力。（八）课程总结与考核（4学时）1.教学内容课程总结，回顾课程主要内容，梳理知识点之间的联系，强调重点和难点。课程考核，讲解考核方式、评分标准，对学生的学习情况进行总结评价。2.教学方法课堂讲授，系统总结课程内容，解答学生对课程学习的疑问。学生交流，组织学生交流学习心得和体会，分享学习过程中的收获和不足。四、实践教学环节1.实验教学实验目的：通过实验操作，使学生深入理解环保设备的工作原理，掌握设备的操作技能和性能测试方法，培养学生的实践动手能力和数据处理能力。实验项目：袋式除尘器性能测试实验活性污泥法污水处理实验固体废物破碎与筛分实验噪声测量与控制实验实验要求：学生需提前预习实验内容，明确实验目的、原理和步骤；实验过程中认真操作，如实记录实验数据；实验结束后撰写实验报告，分析实验结果。2.课程设计设计目的：综合运用所学环保设备原理与设计知识，培养学生独立进行环保设备设计的能力，提高学生的工程实践能力和创新思维能力。设计内容：选择一种环保设备进行完整的设计计算，包括工艺流程确定、设备选型、结构设计、材料选择等，并绘制设计图纸，编写设计说明书。设计要求：设计方案应合理可行，满足环保要求和工程实际需要；设计计算过程应准确无误，图纸绘制应规范清晰，设计说明书应条理清楚、文字通顺。3.参观实习实习目的：让学生实地参观环保设备生产企业、污水处理厂、垃圾处理场等，了解环保设备的实际生产过程、运行状况和工程应用情况，增强学生的感性认识，拓宽学生的视野。实习内容：观察环保设备的生产工艺、组装过程和运行操作；与企业技术人员交流，了解设备的设计、选型、安装调试及运行管理经验；收集实习资料，撰写实习报告。实习要求：学生在实习前应明确实习目的和任务，制定实习计划；实习过程中认真观察、积极思考，主动向企业技术人员请教；实习结束后按时提交实习报告，总结实习收获和体会。五、考核方式1.平时成绩（30%）考勤（10%）：严格考勤制度，对学生的出勤情况进行记录，迟到、早退、旷课累计超过一定次数者酌情扣分。作业（10%）：布置适量的课后作业，要求学生按时完成，教师认真批改，根据作业完成质量评定成绩。课堂表现（10%）：观察学生在课堂上的参与度、发言情况、团队协作能力等，给予综合评价。2.实验成绩（20%）实验预习（5%）：检查学生的实验预习报告，了解学生对实验内容的掌握程度。实验操作（10%）：观察学生在实验过程中的操作规范性、数据记录准确性等，评定实验操作成绩。实验报告（5%）：根据实验报告的完整性、准确性、分析深度等评定成绩。3.课程设计成绩（30%）设计方案合理性（10%）：评价设计方案是否符合环保要求和工程实际需要，工艺流程是否合理，设备选型是否恰当。设计计算准确性（10%）：检查设计计算过程是否正确，数据是否准确，计算结果是否合理。图纸绘制质量（5%）：考核设计图纸的规范性、完整性、准确性，包括工艺流程图、设备装配图、零部件图等。设计说明书撰写（5%）：评估设计说明书的条理清晰度、文字表达能力、内容完整性，是否对设计依据、思路、过程及结果进行了详细阐述。4.期末考试成绩（20%）采用闭卷考试形式，考试时间为[具体时长]。考试内容涵盖课程的主要知识点，包括环保设备的工作原理、结构特点、设计计算方法等，题型有选择题、填空题、简答题、计算题、设计题等。六、教材及参