水污染控制工程及设备
Water Pollution Control Engineering and Equipment
课程代码：22410040
学分：4
学时：64（其中：讲课学时：64，实验学时：0，上机学时：0，课外学时：0）先修课程：环境微生物学、环境工程原理、环境化学基础等
适用专业：环保设备工程
教材：水污染控制工程及设备，吴向阳等，中国环境出版社，2015年。
一、课程性质与课程目标
（一）课程性质
water pollution
《水污染控制工程及设备》是本科环保设备工程专业的主干课程之一，是一门专业必修课程，在培养目标中占有十分重要的地位。通过该门课程的学习，使学生系统地掌握水污染控制的基本原理与工程技术
知识，为日后从事水污染控制领域相关的工程设计、环保设备研发、科学研究等打下基础。
（二）课程目标
课程目标1：掌握水污染控制的基础知识和污水物理处理、化学处理、物化处理及生物处理的基本原理，能将水污染控制的基础知识和基本原理用于水污染问题的阐述与解决中；
课程目标2：掌握污水处理单元构筑物（如格栅、沉砂池、沉淀池、气浮池、曝气池、生物滤池、污泥浓缩池等）的基本构造、工作原理与设计方法，具有污水处理单元构筑物选型、设计与计算的基本能力；
课程目标3：掌握污水处理工艺方案的设计原理，具有分析和解决水污染实际问题的能力，具有基本的污水处理工艺方案设计能力；
课程目标4：了解水污染控制技术的发展状况与研究热点，并能就水污染热点问题进行分析讨论，在查阅文献基础上提出合理可行的解决方案与预防措施，表达个人见解；
课程目标5：培养和锻炼查阅能力、文献总结与综述写作能力、表达能力以及团队合作能力。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系
本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-4、2-2、2-3、3-1、3-2与10-4。
1.毕业要求1-4：掌握工程基础和专业知识，并能够应用于解决复杂环保设备工程问题。
2.毕业要求2-2：能正确表达环保设备工程问题的解决方案，并能研究文献寻可替代的解决方
案；
3. 毕业要求2-3 能运用基本原理证实解决复杂环保设备工程问题方案的合理性。
4. 毕业要求3-1：能够针对复杂环保设备工程问题比较和选择合理的系统或工艺流程；
5. 毕业要求3-2：能够针对环保设备工程问题提出具有一定创新意识的解决方案。
6. 毕业要求10-4：了解环保设备工程专业及其相关领域的国际状况，并能就相关问题发表个人
见解。
二、课程内容与教学要求
第一章绪论
（一）教学内容
1、水资源与水循环；
2、水污染及水污染控制；
3、水污染处理设备及分类
（二）教学要求
了解水的自然循环和社会循环以及社会循环对自然循环的影响；了解水体的自净作用及污染物在不同水体中的迁移转化现象；掌握水体污染的基本概念与水中污染物的种类及表征方式；了解水污染控制的标准和基本途径；熟悉水污染控制方法的分类、含义及其常用方法；熟悉污水处理系统的基本概念与分类，掌握城市污水处理的典型流程；熟悉水污染控制中涉及的处理设备；能用专业知识正确表述水污染问题及解决方案。
（三）重点与难点
1. 重点：水体污染的基本概念；污水水质的含义及表征；污水处理系统的含义与分类；城市污水处理的基本流程。
2. 难点：水污染控制方法分类及典型的城市污水处理流程。
第二章物理处理法
（一）教学内容
1、均化法；
2、格栅和筛网；
3、沉淀的基础理论；
4、沉砂池；
5、沉淀池；
6、隔油池。
（二）教学要求
了解污水均化的目的和均化设施；了解格栅和筛网的作用及种类，掌握格栅的设计计算；了解沉淀类型，理解沉淀池的工作原理；了解沉砂池的作用，熟悉各类沉砂池的构造、工作原理与特点，掌握平流式沉砂池的设计计算；熟悉各类沉淀池的构造、工作原理及特点，掌握沉淀池设计的一般原则、主
要参数及方法；了解隔油池的作用、构造及工作原理。具有基本的设计计算与开发沉淀处理单元设备的能力，能将沉淀理论应用到沉淀实验的设计与结果解释中，具有分析和解决污水沉淀问题的能力。
（三）重点和难点
1. 重点：格栅的设计与计算；沉淀的基础理论；沉淀池的构造、工作原理及设计。
2. 难点：沉淀的基础理论；沉淀池的强化与改进。
第三章化学处理法
（一）教学内容
1、化学混凝法；
2、中和法；
3、化学沉淀法；
4、氧化-还原法；
5、电解法。
（二）教学要求
了解胶体的双电层结构及其保持稳定性的原因，掌握混凝机理及影响混凝效果的主要因素，了解混凝剂和助凝剂的概念、种类和作用；熟悉化学混凝工艺工程和设备；熟悉酸性废水与碱性废水的中
和处理法；了解常用的化学沉淀法和沉淀剂，掌握化学沉淀法的基本原理，熟悉氢氧化物和硫化物沉淀法，了解化学沉淀法在废水处理中的应用；掌握氧化/还原法的基本原理，熟悉常用的氧化剂与还原剂，了解氧化/还原法在废水处理中的应用以及处理设备；熟悉电解法除污染的机理，了解电解法在污水处理中的应用。根据待处理的污水水质，具有运用化学处理法基本知识解决水污染问题的能力，具有独立设计、开展混凝等实验的能力。
（三）重点和难点
1. 重点：混凝机理及影响混凝效果的因素；酸性废水的中和处理；氢氧化物沉淀法。
2. 难点：混凝的机理。
第四章物理化学处理法
（一）教学内容
1、吸附法；
2、离子交换法；
3、气浮法；
4、膜分离法；
5、萃取法。
（二）教学要求
掌握吸附机理及影响吸附效果的主要因素，了解常用吸附剂的种类及特性，熟悉吸附工艺和设备；掌握离子交换的原理、离子交换剂的主要性能指标和离子交换柱的工作过程，了解离子交换剂的类型与选用，熟悉离子交换工艺和设备；掌握气浮法的基本原理，了解气浮工艺及应用特点，掌握加压溶气气浮法工艺流程与系统组成；掌握膜分离法的概念及分类，熟悉渗析法、电渗析法、反渗透法和超滤法四种膜分离法原理与装置；理解萃取的基本原理和过程，了解萃取工艺过程及其设备。根据污水水质，具有运用物理化学处理法基本知识解决水污染问题的能力，具有独立设计、开展相关水处理实验的能力。
（三）重点和难点
1. 重点：吸附机理、影响吸附效果的主要因素、吸附工艺和设备；气浮法的基本原理和加压溶气气浮法流程及系统的组成；膜分离法工艺与设备。
2. 难点：吸附塔的工作过程；气浮法的基本原理与加压容器气浮系统的设计。
第五章生物处理基础
（一）教学内容
1、微生物基础；
2、动力学基础；
3、污水生物处理；
4、污水的可生化性。
（二）教学要求
了解微生物的呼吸类型，掌握微生物的生长规律和生长环境；熟悉酶促反应动力学方程式的含义与意义，掌握反映微生物增长速度和微生物本身浓度、底物浓度之间关系的Monod方程及底物降解动力学
方程式，理解微生物净增长与底物降解的关系；了解污水生物处理的对象及类型，掌握有机物的好氧与厌氧生物降解过程及特点；了解污水可生化性的含义及主要评价方法。具有运用污水生物处理基础知识分析和解决水污染问题的能力，具有独立设计、开展污水生物处理实验的能力。
（三）重点和难点
1. 重点：微生物的呼吸类型；Monod方程及底物降解动力学方程式，微生物净增长与底物降解的关系；有机物的好氧与厌氧生物降解过程及特点。
2. 难点：微生物增长动力学与底物降解动力学；污水可生化性的含义。
第六章活性污泥法
（一）教学内容
1、活性污泥法基本原理；
2、活性污泥法参数；
3、曝气原理与曝气系统；
4、活性污泥法工艺类型；
5、活性污泥法工艺设计。
（二）教学要求
掌握活性污泥的性状与组成，熟悉活性污泥法基本流程；理解活性污泥降解污水中有机物的过程；熟悉活性污泥法主要参数及其工程意义；掌握氧传递原理与影响因素；了解曝气设备及其性能指标；掌握曝气池的构造与工艺布置；熟悉活性污泥法的常用工艺类型；掌握活性污泥法系统的设计与计算。具有运用活性污泥法基本理论和基础知识分析和解决污水处理实际问题的能力，具有独立开展相关污水处理实验的能力。
（三）重点和难点
1. 重点：活性污泥法基本原理；活性污泥法参数；氧传递原理与影响因素；曝气池的构造与工艺布置；活性污泥法系统的设计与计算。
2. 难点：污泥负荷的意义；氧传递原理与影响因素；曝气池的工艺布置；活性污泥法系统的设计与计算。
第七章生物膜法