《水质工程学》课程教案 2Word格式文档下载.docx

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4.水中杂质按尺寸大小可分成几类？

各种杂质的主要来源、特点及一般去除方法。

5.生活饮用水各项指标的意义。

教学单元2水体污染与自净

4学时

2.1水体污染

2.1.1水体污染

2.1.2污染源分类

2.2水体自净的基本规律

2.2.1水体自净

2.2.2自净机理

2.3水体自净的数学模式

2.3.1物理净化作用：

稀释与扩散、混合、沉淀

2.3.2好氧生物净化：

研究河流中DO变化的意义，河流中DO变化规律

1.水体污染及其危害

2.水体自净的基本规律及计算方法

1.水体自净的基本规律及计算方法，含耗氧、复氧、溶解氧平衡规律及氧垂曲线。

1.简述水体自净的含义及机理。

2.绘出氧垂曲线，并加以简要描述。

氧垂曲线在水污染控制中有什么实际意义？

作业：

1.某城市人口35万人，排水量标准150L/（p·

d），每人每日排放于污水中的BOD5为27g，换算成BODu为40g。

河水流量为3m/s，河水夏季平均水温为20℃，在污水排放口前河水溶解氧含量为6mg/l，BOD5为2mg/l（BODu=2.9mg/l）。

根据溶解氧含量，求该河流的自净容量和城市污水应处理的程度。

排放污水中的溶解氧含量很低，可忽略不计。

教学单元3混凝

3.1混凝理论

3.1.1胶体的稳定的性

3.1.2DLVO理论

3.1.3铝盐的水解

3.1.4混凝机理

3.2混凝剂和助凝剂

3.3混凝动力学

3.3.1异向絮凝

3.3.2同向絮凝

3.4影响混凝效果主要因素

1.胶体稳定的原因和DLVO理论；

2.铝盐的水解；

3.混凝机理；

4.G值的推导和G值的物理意义；

5.影响混凝效果的主要因素。

1. 

混凝理论一节中的DLVO理论，铝盐的水解。

2. 

混凝动力学一节中的G值的推导和G值的物理意义。

课堂讲授、实验、课堂讨论与课后自学、复习相结合

1.何谓胶体的稳定性，试用胶粒间相互作用的势能曲线说明胶体稳定的原因。

2.混凝过程中，压缩双电层作用和吸附——电性中作用有何区别？

简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。

3.高分子混凝剂投加过多时，为什么混凝效果反而不好？

4.絮凝过程中G值与GT值的真正含义是什么？

沿用已久的G值与GT值范围存在什么缺陷？

5.目前我国常用的混凝剂有哪几种？

各有何优缺点？

6.为什么有时需要将PAM在碱性条件下水解城HPAM？

PAM的水解度是何含义？

一般要求水解度为多少？

1．河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计）。

硫酸铝（含Al2O3为16％）投加量为25mg/L，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？

设水厂每日生产水量50000m3,试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50％）计。

2.设聚合铝[Al2（OH）nCl6-n]m在制备过程中，控制m=5，n=4，试求该聚合铝的碱化度为多少？

教学单元4沉淀

6学时

4.1悬浮颗粒在静水中的沉淀

4.1.1自由沉淀

4.1.2拥挤沉淀和压缩沉淀

4.2悬浮颗粒在动水中的沉淀

4.2.1非凝聚性颗粒的沉淀过程分析

4.2.2凝聚性颗粒的沉淀过程分析

4.3影响沉淀池沉淀效率的因素

1.悬浮颗粒自由沉淀及其适用条件

2.拥挤沉淀及压缩沉淀

3.颗粒在理想沉淀池中的沉淀，浅层沉淀沉淀原理

4.沉淀总去除率分析（沉淀实验）

5.絮凝颗粒的沉淀过程分析

6.影响沉淀池沉淀效率的因素

拥挤沉淀及压缩沉淀一节中的肯奇理论

非絮凝颗粒沉淀总去除率

3. 

絮凝颗粒沉淀总去除率

什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？

已知悬浮颗粒的密度和粒径，可否采用公式

直接求得颗粒沉速，为什么？

了解肯奇理论的基本概念及主要用途。

4. 

理想沉淀池应符合哪些条件？

根据理想沉淀条件，沉淀效率与沉淀池的深度、长度及面积关系如何？

5. 

影响平流式沉淀池沉淀效率的主要因素有哪些？

沉淀池的风格有何作用？

6. 

沉淀池的表面负荷与颗粒截留沉速关系如何？

两者含义有何区别？

1.已知颗粒密度ρ＝2.65g/cm3，粒径d==0.45mm（按球形颗粒考虑），求该颗粒在20℃水中沉降速度为多少？

2.平流沉淀池设计流量为720m3/h。

要求沉速等于或大于0.4mm/s的颗粒全部去除。

试按理想沉淀条件，求：

（1）所需沉淀池平面积为多少m2？

（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？

3.原水泥砂沉降试验数据见下表。

取样口在水面下180cm处。

平流沉淀池设计流量900m3/h，表面积为500m2。

试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？

（C0表示泥砂初始浓度，C表示取样浓度）。

沉降试验数据

取样时间

（min）

15

20

30

60

120

180

C/C0

1

0.98

0.88

0.70

0.30

0.12

0.08

教学单元5过滤

10学时

5.1过滤概述

5.1.1过滤及其发展

5.1.2滤床的类型

5.2过滤理论

5.2.1过滤机理

5.2.2过滤理论的数学描述

5.2.3过滤水力学

5.3滤料与承托层

5.4滤池冲洗

5.4.1滤池反冲洗水力学

5.4.2气水反冲洗

5.4.3大阻力配水与小阻力配水系统与原理

1.滤床的类型——根据水力分级的现象及危害，引出滤床的类型及特点分析；

2.过滤机理——重点阐述过滤的迁移机理、附着机理及脱落机理尤其是脱落机理的发展动态；

3.过滤理论的数学描述，不同粒度胶体颗粒过滤去除效率的分析；

清洁床水头损失公式的推导及分析；

截污滤床的水头损失增长分析

滤池反冲洗水力学相关公式的推导及分析

7. 

滤料及滤床特性参数

8. 

大阻力配水系统和小阻力配水系统原理

过滤的迁移机理、附着机理及脱落机理；

过滤理论的数学描述；

清洁床水头损失公式的推导；

什么粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来？

从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和发展趋势。

直接为过滤有哪两种方式？

采用原水直接过滤应注意哪些问题？

清洁滤层水头损失与哪些因素有关？

过滤过程中水头损失与时间存在什么关系？

可否用数学式表达？

什么叫等速过滤和变速过滤？

两者分别在什么情况下形成？

分析两种过滤方式的优缺点。

什么叫负水头？

它对过滤和冲洗有何影响？

如何避免过滤过程中负水头的产生？

滤层反冲洗强度和滤层膨胀度之间的关系如何？

滤层全部膨胀起来后，反冲洗强度增大，水流通过滤层的水头损失是否同时增大，为什么？

什么叫最小流态化速度？

当反冲洗流速小于最小流态化速度时，反冲洗的滤层水头损失是否与反冲洗强度有关？

9. 

气水反冲洗有哪几种操作方式？

大阻力配水系统和小阻力配水系统的含义是什么？

1.某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求：

d10=0.54mm,K80=2.0。

试问筛选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒（分析砂样200g）。

筛分试验记录

筛孔

（mm）

留在晒上砂量

通过该号筛的砂量

质量（g）

%

2.36

0.8

0.4

199.2

99.6

1.65

18.4

9.2

180.8

90.4

1.00

40.6

20.3

140.2

70.1

0.59

85.0

42.5

55.2

27.6

0.25

43.4

21.7

11.8

5.9

0.21

4.6

2.6

1.3

筛底盘

-

合计

200

100

2.根据第1题所选砂滤料，求滤速为10m/h的过滤起始水头损失约为多少cm?

3.根据第1题所选砂滤料作反冲洗试验。

设冲洗强度q=15L/（s.m2）且滤层全部膨胀起来，求滤层总膨胀度约为多少？

（滤料粒径按当量粒径计）。

教学单元6消毒

6.1氯消毒

6.1.1氯消毒原理

6.1.2加氯量

6.1.3氯胺消毒

6.1.4漂白粉消毒

6.1.6次氯酸钠消毒

6.2臭氧消毒

6.3二氧化氯消毒

6.4紫外线消毒

氯消毒原理及加氯量

臭氧消毒

二氧化氯消毒

折点加氯

氯消毒法存在的问题

思考题

目前水的消毒方法主要有哪几种？

简单评述各种消毒方法的优缺点。

什么叫自由性氯？

什么叫化合性氯？

两者消毒效果有何区别？

简述两者消毒原理。

水的pH值对氯消毒作用有何影响？

为什么？

什么叫折点加氯？

出现折点的原因是什么？

折点加氯有何利弊？

什么叫余氯？

余氯的作用是什么？

制取ClO2有哪几种方法？

写出它们的化学反应式并简述ClO2消毒原理和主要特点。

用什么方法制取臭氧？

简述其消毒原理和优缺点。

教学单元7活性污泥法

16学时

7.1活性污泥法的基本原理

7.1.1概念

7.1.2活性污泥工作机理

7.1.3基本流程

7.1.4活性污泥的形态、性能及其评价指标

7.1.5活性污泥的增长规律及有关指标

7.2活性污泥净化反应过程

7.2.1物理过