教学大纲 英文名称: Water Pollution Control Engineering 课程编码:303325 课程类型:必修 学时:96(第六学期:52学时:第七学期:44学时) 学分:6 适应对象:环境工程专业本科生 预备课程:环境工程微生物学、物理化学、流体力学等 教材:张希衡主编,水污染控制工程,冶金工业出版社 、本课程地位、性质和任务 《水污染控制工程》是环境工程学的重要组成部分:是环境工程专业必修的专业课之一。 本课程的主要任务是: 1.学习水污染控制工程方面的基本理论及其工程学方法: 2.培养解决实际工程问题的能力 3.培养对实际工程的图解能力和综合运用技能 4.培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。 此外,在教学过程中,必须有意识地教学学生自觉遵守有关的工程设计标准和规范。培 养学生分析问题和解决问题的能力。 二、本课程的基本要求 学完本课程后,应达到如下基本要求 1.了解并掌握国家有关的水污染控制技术政策 2.掌握各种水污染控制操作单元的基本原理、计算方法、适用范围等 3.能独立进行水污染控制工程的设计、操作和运行管理: 4.能独立进行水污染控制工程方面的科学研究 三、课程的教学方法和教学环节 课堂讲授:对课程内容全面系统地介绍,着重讲解各章的重点和难点内容,注意联 系工程,以解决工程中存在的疑难问题 2.课程设计:课程设计是培养学生工程设计能力的重要环节,学生应在具有工程设计 能力的教师辅导下完成设计任务。本课程安排两个课程设计。 课程设计(I):城市污水处理厂工艺设计 课程设计(I):离子交换法处理含铬废水工艺设计 3.实验:实验是巩固理论教学知识,培养学生动手能力的重要环节。学生通过实验, 应认真独立地完成实验报告,本课程开设以下实验
教 学 大 纲 英文名称：Water Pollution Control Engineering 课程编码：303325 课程类型：必修 学 时：96（第六学期：52 学时；第七学期：44 学时） 学 分：6 适应对象：环境工程专业本科生 预备课程：环境工程微生物学、物理化学、流体力学等 教 材：张希衡主编，水污染控制工程，冶金工业出版社 一、本课程地位、性质和任务 《水污染控制工程》是环境工程学的重要组成部分；是环境工程专业必修的专业课之一。 本课程的主要任务是： 1．学习水污染控制工程方面的基本理论及其工程学方法； 2．培养解决实际工程问题的能力； 3．培养对实际工程的图解能力和综合运用技能； 4．培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。 此外，在教学过程中，必须有意识地教学学生自觉遵守有关的工程设计标准和规范。培 养学生分析问题和解决问题的能力。 二、本课程的基本要求 学完本课程后，应达到如下基本要求： 1．了解并掌握国家有关的水污染控制技术政策； 2．掌握各种水污染控制操作单元的基本原理、计算方法、适用范围等； 3．能独立进行水污染控制工程的设计、操作和运行管理； 4．能独立进行水污染控制工程方面的科学研究。 三、课程的教学方法和教学环节 1．课堂讲授：对课程内容全面系统地介绍，着重讲解各章的重点和难点内容，注意联 系工程，以解决工程中存在的疑难问题。 2．课程设计：课程设计是培养学生工程设计能力的重要环节，学生应在具有工程设计 能力的教师辅导下完成设计任务。本课程安排两个课程设计。 课程设计（I）：城市污水处理厂工艺设计； 课程设计（II）：离子交换法处理含铬废水工艺设计； 3．实验：实验是巩固理论教学知识，培养学生动手能力的重要环节。学生通过实验， 应认真独立地完成实验报告，本课程开设以下实验：
实验Ⅰ混凝沉淀试验 实验Ⅱ气浮试验 实验Ⅲ氧传递率试验 实验Ⅳ离子交换法处理含铬废水处理试验 实验Ⅴ电渗析法处理含镍废水 实验Ⅵ臭氧氧化法脱色试验 4.考试:本课程的结业采用闭卷考试,命题依据本大纲,试题应覆盖面广、难易适当, 份量适中。 四、本课程的内容 本课程内容包括:总论、不溶污染物的分离技术、污染物的生物化学转化技术、污染物 的化学转化技术、污染物的物理化学分离技术,废水再生与排放、污泥处理处置技术和区域 防治八个部分。总学时:%6学时,分为水污染控制工程(I)(52学时);水污染控制工程(II) 44学时。具体内容如下: )、水污染控制工程(I) (一)总论 授课内容 (1)水环境的污染与防治 a.水资源 b.水污染及防治 (2)水污染防治基础知识 a.废水、污染物与污染指标 b.废水水质、废水水质控制标准及控制途径 c.废水的预处理及废水处理系统 基本要求 了解水环境的污染与防治的必要性、基本原理;废水水质指标;废水水质控制标准 及控制途径;废水的预处理及废水处理系统 重点:废水水质、废水水质控制标准的变化:废水处理程度与废水水质标准的关系 难点:废水水质控制标准及控制途径:废水处理程度与废水水质标准的关系。 (二)不溶态污染物的分离技术 授课内容 (1)重力沉降法 a.概述 b.离散颗粒的沉降规律
实验Ⅰ 混凝沉淀试验 实验Ⅱ 气浮试验 实验Ⅲ 氧传递率试验 实验Ⅳ 离子交换法处理含铬废水处理试验 实验Ⅴ 电渗析法处理含镍废水 实验Ⅵ 臭氧氧化法脱色试验 4．考试：本课程的结业采用闭卷考试，命题依据本大纲，试题应覆盖面广、难易适当， 份量适中。 四、本课程的内容 本课程内容包括：总论、不溶污染物的分离技术、污染物的生物化学转化技术、污染物 的化学转化技术、污染物的物理化学分离技术，废水再生与排放、污泥处理处置技术和区域 防治八个部分。总学时：96 学时，分为水污染控制工程（I）（52 学时）；水污染控制工程（II） 44 学时。具体内容如下： 一）、水污染控制工程（I） （一）总论 授课内容： （1）水环境的污染与防治 a．水资源 b．水污染及防治 （2）水污染防治基础知识 a．废水、污染物与污染指标 b．废水水质、废水水质控制标准及控制途径 c．废水的预处理及废水处理系统 基本要求： 了解水环境的污染与防治的必要性、基本原理；废水水质指标；废水水质控制标准 及控制途径；废水的预处理及废水处理系统。 重点：废水水质、废水水质控制标准的变化；废水处理程度与废水水质标准的关系。 难点：废水水质控制标准及控制途径；废水处理程度与废水水质标准的关系。 （二) 不溶态污染物的分离技术 授课内容： （1）重力沉降法 a．概述 b．离散颗粒的沉降规律
c.沉降试验和沉降曲线 d.理想沉淀池 e.沉砂池 f.普通沉淀池 斜板和斜管沉淀池 (2)混凝澄清法 a.胶体结构及脱稳机理 b.混凝剂及其作用机理 混凝条件及混凝设备 d.混合、反应器及澄清设备 (3)浮力浮上法 a.隔油 b.气浮和浮选原理 压力溶气气浮及其系统设计 e.不溶态污染物的其它分离方法 基本要求 掌握不溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象:离散颗粒的沉降规律:沉降试 验设计和沉降曲线的绘制:;理想沉淀池;沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计:浅层沉降 原理和斜板(管)沉淀池:胶体结构及脱稳机理:混凝剂及其作用机理:混凝条件及混凝设 备;隔油池设计:压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计。了解不溶态污染物的其它 分离方法。 重点:溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象:沉降试验设计和沉降曲线的绘 制:理想沉淀池:沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计:浅层沉降原理和斜板(管)沉淀 池:胶体结构及脱稳机理:混凝剂及其作用机理:压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的 设计 难点:离散颗粒的沉降规律;沉降试验设计和沉降曲线的绘制;浅层沉降原理:胶 体结构及脱稳机理;混凝剂及其作用机理。 (三)污染物的生物化学转化技术 授课内容 (1)活性污泥法 a.废水生物处理基本原理及其分类 b.活性污泥法基本原理 活性污泥降解有机物的规律 d.活性污泥法运行方式 e.曝气原理与曝气池结构
c．沉降试验和沉降曲线 d．理想沉淀池 e．沉砂池 f．普通沉淀池 g．斜板和斜管沉淀池 （2）混凝澄清法 a．胶体结构及脱稳机理 b．混凝剂及其作用机理 c．混凝条件及混凝设备 d．混合、反应器及澄清设备 （3）浮力浮上法 a．隔油 b．气浮和浮选原理 c．压力溶气气浮及其系统设计 e．不溶态污染物的其它分离方法 基本要求： 掌握不溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；离散颗粒的沉降规律；沉降试 验设计和沉降曲线的绘制；理想沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降 原理和斜板（管）沉淀池；胶体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；混凝条件及混凝设 备；隔油池设计；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计。了解不溶态污染物的其它 分离方法。 重点：溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；沉降试验设计和沉降曲线的绘 制；理想沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降原理和斜板（管）沉淀 池；胶体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的 设计。 难点：离散颗粒的沉降规律；沉降试验设计和沉降曲线的绘制；浅层沉降原理；胶 体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理。 （三） 污染物的生物化学转化技术 授课内容： （1）活性污泥法 a．废水生物处理基本原理及其分类 b．活性污泥法基本原理 c．活性污泥降解有机物的规律 d．活性污泥法运行方式 e．曝气原理与曝气池结构
f.活性污泥法的工艺设计 g.活性污泥法的发展及工艺比较 h.活性污泥法系统的运行管理 (2)生物膜法 a.概述 b.生物膜法的基本原理 c.生物滤池 d.塔式生物滤池 e.生物滤池的运行 f.生物转盘 其它型式生物转盘 (3)厌氧生物处理法 a.厌氧消化原理 b.厌氧消化工艺设备 厌氧(缺氧)—一好氧工艺组合及其功能 d.自然条件下的生物处理法一一土地处理法 基本要求: 掌握废水生物处理基本原理及其分类:活性污泥法基本原理;活性污泥降解有机物 的规律;活性污泥法运行方式:曝气原理与曝气池结构:活性污泥法的工艺设计:活性污泥 法系统的运行管理:生物膜法的基本原理:生物滤池:生物转盘;厌氧消化原理:厌氧消化 工艺与设备;厌氧(缺氧)——好氧工艺组合及其功能。了解活性污泥法的发展及工艺比较 自然条件下的生物处理法——土地处理法 重点:活性污泥法基本原理;活性污泥降解有机物的规律;活性污泥法运行方式: 曝气原理与曝气池结构;活性污泥法的工艺设计:活性污泥法系统的运行管理;生物膜法的 基本原理;厌氧消化原理。 难点:活性污泥法基本原理;活性污泥降解有机物的规律;活性污泥系统的设计计 算:生物膜法的基本原理;厌氧消化原理。 (四)废水的再用与排放 授课内容 (1)脱氮除磷 a.概述 b.氮、磷的(物理)化学去除基本原理 C,生物脱氮原理及工艺控制条件 d.生物除磷原理及工艺控制条件 e.生物脱氮除磷工艺—一—硝化-反硝化、生物除磷工艺
f．活性污泥法的工艺设计 g．活性污泥法的发展及工艺比较 h．活性污泥法系统的运行管理 （2）生物膜法 a．概述 b．生物膜法的基本原理 c．生物滤池 d．塔式生物滤池 e．生物滤池的运行 f．生物转盘 g．其它型式生物转盘 （3）厌氧生物处理法 a．厌氧消化原理 b．厌氧消化工艺设备 c．厌氧（缺氧）——好氧工艺组合及其功能 d．自然条件下的生物处理法——土地处理法 基本要求： 掌握废水生物处理基本原理及其分类；活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物 的规律；活性污泥法运行方式；曝气原理与曝气池结构；活性污泥法的工艺设计；活性污泥 法系统的运行管理；生物膜法的基本原理；生物滤池；生物转盘；厌氧消化原理；厌氧消化 工艺与设备；厌氧（缺氧）——好氧工艺组合及其功能。了解活性污泥法的发展及工艺比较； 自然条件下的生物处理法——土地处理法。 重点：活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规律；活性污泥法运行方式； 曝气原理与曝气池结构；活性污泥法的工艺设计；活性污泥法系统的运行管理；生物膜法的 基本原理；厌氧消化原理。 难点：活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规律；活性污泥系统的设计计 算；生物膜法的基本原理；厌氧消化原理。 （四） 废水的再用与排放 授课内容： （1） 脱氮除磷 a．概述 b．氮、磷的（物理）化学去除基本原理 c．生物脱氮原理及工艺控制条件 d．生物除磷原理及工艺控制条件 e．生物脱氮除磷工艺——硝化-反硝化、生物除磷工艺
反硝化聚磷原理及其实现 (2)水体自净与废水排放 a.水体的特征 b.水体自净 基本要求: 掌握氮、磷的(物理)化学去除基本原理:生物脱氮原理及工艺控制条件:生物除 磷原理及工艺控制条件:生物脱氮除磷工艺—一硝化-反硝化、生物除磷工艺:AO:A2O SBR;UCT:改进UCT等。了解短程硝化-反硝化原理;反硝化聚磷原理及其实现。 重点:生物脱氮原理及工艺控制条件:生物除磷原理及工艺控制条件;生物脱氮除 磷过程中的物料平衡。 难点:生物脱氮原理及工艺控制条件:;生物除磷原理及工艺控制条件:生物脱氮除 磷过程中的物料平衡。 (五)污泥处理与处置技术 授课内容: 污泥的处理与利用 a.污泥的来源及其处理的必要性 b.污泥的去水处理 污泥的稳定处理 污泥的利用与处置 基本要求: 掌握污泥的来源及其处理的必要性:污泥的去水处理;污泥的稳定处理。了解污泥 的利用与处置。 重点以污泥的浓缩与稳定为重点。浓缩以自然浓缩为重点;稳定以厌氧消化为重 点 (六)废水处理厂设计与水环境区域综合防治 授课内容: 废水处理厂的设计 a.概述 b.处理厂工艺流程及总体布置 基本要求 掌握污水处理厂(站)平面、髙程布置基本原则:根据水量及处理要求确定废水 处理工艺、废水处理厂平面及高程。 二)、水污染控制工程(m (一)污染物的化学转化技术
——反硝化聚磷原理及其实现 （2） 水体自净与废水排放 a．水体的特征 b．水体自净 基本要求： 掌握氮、磷的（物理）化学去除基本原理；生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除 磷原理及工艺控制条件；生物脱氮除磷工艺——硝化-反硝化、生物除磷工艺：A/O；A2O； SBR；UCT；改进 UCT 等。了解短程硝化-反硝化原理；反硝化聚磷原理及其实现。 重点：生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除磷原理及工艺控制条件；生物脱氮除 磷过程中的物料平衡。 难点：生物脱氮原理及工艺控制条件；生物除磷原理及工艺控制条件；生物脱氮除 磷过程中的物料平衡。 （五） 污泥处理与处置技术 授课内容： 污泥的处理与利用 a．污泥的来源及其处理的必要性 b．污泥的去水处理 c．污泥的稳定处理 d．污泥的利用与处置 基本要求： 掌握污泥的来源及其处理的必要性；污泥的去水处理；污泥的稳定处理。了解污泥 的利用与处置。 重点 以污泥的浓缩与稳定为重点。浓缩以自然浓缩为重点；稳定以厌氧消化为重 点。 （六） 废水处理厂设计与水环境区域综合防治 授课内容： 废水处理厂的设计 a．概述 b．处理厂工艺流程及总体布置 基本要求： 掌握污水处理厂（站）平面、高程布置基本原则；根据水量及处理要求确定废水 处理工艺、废水处理厂平面及高程。。 二）、水污染控制工程（II） （一）污染物的化学转化技术
授课内容 )中和法 a.中和原理 b.中和工艺及设备 (2)化学沉淀法 a.化学沉淀基本原理 b.各种化学沉淀法及工艺设备 (3)氧化还原法 a.氧化还原电位及其处理原理 b.氧化还原工艺及设备 (4)化学消毒法 a.消毒原理 b.各种常见消毒工艺及设备 基本要求: 掌握中和原理:化学沉淀基本原理:氧化还原电位及其处理原理:消毒原理。了解 中和工艺及设备;各种化学沉淀法及工艺设备:氧化还原工艺及设备;各种常见消毒工艺及 设备 重点各种化学转化反应器设计:工艺控制条件的确定 难点适用的场合及范围(目前主要用于无机污染物、特别是重金属离子)应以含 Cr6废水的处理为重点,比较各种转化反应器的特点。 (二)溶解态污染物的物理化学分离技术 授课内容: (1)吸附法 a.吸附原理及吸附剂 b.吸附工艺及设备 (2)离子交换法 a.离子交换平衡及交换剂 b.离子交换动力学 C.离子交换工艺及设备 (3)膜分离法 a.膜分离原理 b.超滤工艺及设备 C.反渗透工艺及设备 d.电渗析工艺及设备 基本要求: 掌握溶解态污染物的物理化学分离技术的适用范围:吸附原理及吸附剂:吸附工艺
授课内容： （1）中和法 a．中和原理； b．中和工艺及设备。 （2）化学沉淀法 a．化学沉淀基本原理 b．各种化学沉淀法及工艺设备 （3）氧化还原法 a．氧化还原电位及其处理原理 b．氧化还原工艺及设备。 （4）化学消毒法 a．消毒原理； b．各种常见消毒工艺及设备。 基本要求： 掌握中和原理；化学沉淀基本原理；氧化还原电位及其处理原理；消毒原理。了解 中和工艺及设备；各种化学沉淀法及工艺设备；氧化还原工艺及设备；各种常见消毒工艺及 设备。 重点 各种化学转化反应器设计；工艺控制条件的确定。 难点 适用的场合及范围（目前主要用于无机污染物、特别是重金属离子）应以含 Cr+6 废水的处理为重点，比较各种转化反应器的特点。 （二）溶解态污染物的物理化学分离技术 授课内容： （1）吸附法 a．吸附原理及吸附剂 b．吸附工艺及设备 （2）离子交换法 a．离子交换平衡及交换剂 b．离子交换动力学 c．离子交换工艺及设备 （3）膜分离法 a．膜分离原理 b．超滤工艺及设备 c．反渗透工艺及设备 d．电渗析工艺及设备 基本要求： 掌握溶解态污染物的物理化学分离技术的适用范围；吸附原理及吸附剂；吸附工艺
及设备;离子交换平衡及交换剂:离子交换动力学:离子交换工艺及设备:膜分离原理;超 滤工艺及设备;反渗透工艺及设备。 重点各种单元操作反应器设计;工艺控制条件的确定。 难点 吸附过程:离子交换反应器设计;建议通过以Cr6废水的处理为对象,比较各种 物理化学分离技术的特点、原理以及适用范围。 五、其它要求 结合当前废水处理热点、难点及最新研究进展,补充相关内 六、学时分配 学时分配 章 讲课习题课实验课上机课讨论课其它合计 4 44666 2 七 8 6 十十十 十四 十五 十六 444644662 十七 十八 664444444426422 6 4 二十四
及设备；离子交换平衡及交换剂；离子交换动力学；离子交换工艺及设备；膜分离原理；超 滤工艺及设备；反渗透工艺及设备。 重点 各种单元操作反应器设计；工艺控制条件的确定。 难点 吸附过程 ；离子交换反应器设计；建议通过以 Cr+6 废水的处理为对象，比较各种 物理化学分离技术的特点、原理以及适用范围。 五、其它要求 结合当前废水处理热点、难点及最新研究进展，补充相关内容。 六、学时分配 章 学 时 分 配 合计 讲课 习题课 实验课 上机课 讨论课 其它 一 4 4 二 4 4 三 6 6 四 4 2 6 五 4 2 6 六 2 2 七 6 2 8 八 6 6 九 4 4 十一 4 4 十二 4 4 十三 4 2 6 十四 4 4 十五 4 4 十六 4 2 6 十七 4 2 6 十八 2 2 二十 6 6 二十二 4 4 二十三 2 2 二十四 2 2 合计 84 12 96
制定者:杨永哲执笔 审定者:杨永哲 批准者 校对者:郭新超 制定日期:2004年5月8日
制定者：杨永哲 执笔 审定者：杨永哲 批准者： 校对者：郭新超 制定日期： 2004 年 5 月 8 日
