《水污染控制工程》教学大纲西南林业大学 环境科学与工程学院.docx
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《水污染控制工程》教学大纲西南林业大学环境科学与工程学院
《水污染控制工程》教学大纲-西南林业大学—环境科学与工程学院
《水污染控制工程》教学大纲
课程编号：
A14082
学时：
56
学分：
4.0
修读专业：
环境工程
大纲文本
一、课程的主要内容
水污染控制工程是系统介绍国内外水污染控制工程的理论与实践、工艺与设备、设计与运行、操作与管理等的科学，属于环境工程专业的核心课程。
该课程的内容包括城镇排水管渠系统的设计、城镇排水工程的规划、污水水质和污水出路、污水的物理化学控制技术、生物化学控制技术、污水处理工程的设计与管理等。
基本的章节内容分列如下：
绪论
1、水循环与水污染
2、水体污染的危害及严重性
3、水污染控制工程的主要内容与任务
上篇排水管渠系统
第一章排水管渠系统
1、城镇排水系统的体制和组成
排水系统的体制，排水系统的组成部分
2、排水管渠及管渠系统上的构筑物
管道，渠道，检查井，跌水井，水封井，溢流井，跳跃井，冲洗井，潮门井，橡胶鸭嘴阀，雨水口，倒虹管，管桥，出水口
第二章排水管渠水力计算
1、污水管渠水力设计原则
不溢流，不淤积，不冲刷管壁，要注意通风
2、管渠水力计算基本公式
3、水力学计算图
4、管渠水力设计主要参数
设计充满度，设计流速，最小管径，最小设计坡度和不计算管段的最小设计坡度，管道的埋设深度和覆土厚度
5、管段的衔接
6、管段水力计算
7、倒虹管水力计算
第三章污水管道系统的设计
1、污水设计流量的确定
生活污水设计流量的确定，工厂生产区的生活污水设计流量的确定
2、污水管道系统的平面布置
确定排水区界、划分排水流域，选择污水厂和出水口的位置，拟定污水管道系统的路线，确定需要抽升的排水区域和设置泵站
3、管道在街道上的位置
沟道在街道上的位置
4、污水管道的水力学设计
设计要求，计算示例
5、管道施工图绘制
第四章城镇雨水管渠的设计
1、雨水径流量的计算
雨量参数，推理公式，雨水沟道设计流量的估算
2、雨水径流量调节及利用
雨水径流量调节的作用与方法，径流调节池的构造，雨水资源利用概述
3、雨水管渠的设计
雨水管渠设计的原则，雨水管渠系统的平面布置，雨水管渠水力设计的准则，设计步骤，雨水管道水力设计示例，雨水管道平面图的绘制
4、城镇防洪
设计的防洪标准，设计洪水量和潮位的估算，提防工程，防洪沟工程
第五章排水泵站的设计
1、排水泵站的功用和设置地点
2、常用排水泵
几种常用排水泵，排水泵的工作特性，排水泵引水设备
3、污水泵站设计
污水泵的选择，进水池，吸水管及出水管，泵组间，变电室与配电盘，污水泵站的建筑要求，事故排出口，污水泵站形式
4、雨水泵站设计
5、排水泵站水力计算
第六章排水管渠施工
1、排水管渠的施工方法
2、开槽施工
测量放线，开挖管槽及支护，管槽排水，管道基础制作，管道铺设，管道接口，闭水试验，管槽覆土
3、顶管施工
机头，工作坑和接收井，管节顶进与接口
4、井点排水
真空泵抽水系统，水射泵抽水系统，井点的布置形式及要求，井点的施工
5、排水管渠工程的施工准备和验收
施工准备工作，竣工验收工作
第七章排水管渠系统的管理和养护
1、排水管渠系统的管理
2、排水管渠系统的维护
排水管渠的维护，管渠检查
3、排水管渠系统的修理
两种主要损坏原因，开挖修理和管渠封堵，局部非开挖修理
4、排水管渠系统维护的安全作业
第八章城镇排水工程规划
1、城镇排水工程规划原则
水污染控制的具体目标
2、城镇排水工程规划的主要任务与内容
排水范围和排水体制，排水量和规模，排水系统，排水管渠，排水泵站，污水处理与利用，绘制排水工程规划图和工程概算
3、对城镇总体规划的两项建议
关于城镇雨水，关于工业废水
下篇污水处理
第九章污水水质和污水出路
1、污水水质和污水出路
污水的类型与特征，污水的性质与污染指标
2、污染物在水体环境中的迁移与转化
水体的自净作用，污染物在水体中的迁移转化
3、污水出路与排放标准
污水出路，污水排放标准
第十章污水的物理处理
1、格栅和筛网
格栅的作用，格栅的种类，格栅的设计与计算，筛网，破碎机
2、沉淀的基础理论
沉淀的类型，自由沉淀与絮凝沉淀分析，沉淀池的工作原理
3、沉砂池
平流式沉砂池，曝气沉砂池、旋流沉砂池
4、沉淀池
沉淀池的一般设计原则及设计参数，平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，斜板（管）沉淀池，提高沉淀池沉淀效果的有效途径
5、隔油池
含油废水的来源与危害，隔油池，乳化油及破乳方法
6、气浮池
气浮法的类型，加压溶气气浮法的基本原理，压力溶气气浮法系统的组成及设计，
第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
1、概述
2、污水生物处理基本原理
发酵与呼吸，好氧生物处理，厌氧生物处理，脱氮除磷基础理论
3、微生物的生长规律和生长环境
微生物的生长规律，微生物的生长环境
3、反应速率和反应级数
反应速率，反应级数
4、微生物生长动力学
微生物群体的增长速率，底物利用速率，微生物增长与有机底物降解
第十二章活性污泥法
1、基本概念
活性污泥，活性污泥法的基本流程，活性污泥降解污水中有机物的过程
2、活性污泥法的发展
活性污泥法曝气反应池的基本形式，活性污泥法的发展和演变，污水生物脱氮除磷工艺的发展，膜生物反应器
3、活性污泥法数学模型基础
建立模型的假设，劳伦斯和麦卡蒂模型
4、气体传递原理和曝气设备
气体传递原理，氧转移的影响因素，氧转移率与供气量的计算，曝气设备
5、去除有机污染物的活性污泥法过程设计
曝气池容积设计计算，剩余污泥量计算，需氧量设计计算
6、脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计
生物脱氮工艺，生物除磷工艺，生物脱氮、除磷工艺，常用生物脱氮除磷工艺设计参数和特点，生物脱氮、除磷系统的影响因素
7、活性污泥法系统设计方法的深化
水质特征的表征，活性污泥法模型简介
8、二次沉淀池
基本原理，二次沉淀池的构造，二沉池的设计计算
9、活性污泥法处理系统的设计、运行与管理
第十三章生物膜法
1、基本原理
生物膜的结构及净化机理，影响生物膜法污水处理效果的主要因素，生物膜法污水处理特征，生物膜法反应动力学介绍
2、生物滤池
生物滤池的构造，生物滤池法的工艺流程，生物滤池的动力学计算方法，生物滤池的设计计算，生物滤池的运行
3、生物转盘
生物转盘的构造，生物转盘的工艺流程，生物转盘的设计计算，生物转盘法的应用和研究进展
4、生物接触氧化法
生物接触氧化池的构造，生物接触氧化法的工艺流程，生物接触氧化法的设计计算
5、生物膜法的进展
曝气生物滤池，生物流化床，其他新型生物膜法工艺
第十四章稳定塘和污水的土地处理
1、稳定塘
好氧塘，兼性塘，厌氧塘，曝气塘
2、污水土地处理
污水土地处理系统的净化机理，污水土地处理系统的工艺类型
3、人工湿地处理
人工湿地的净化机理，人工湿地的类型，人工湿地的设计
第十五章污水的厌氧生物处理
1、厌氧生物处理的基本原理
厌氧消化的机理，厌氧消化的影响因素
2、污水的厌氧生物处理工艺
化粪池，厌氧生物滤池，厌氧接触法，上流式厌氧污泥床反应器，分段厌氧处理法，厌氧膨胀床和厌氧流化床，厌氧生物转盘，两相厌氧法
3、厌氧生物处理法的设计计算
流程和设备的选择，厌氧反应器的设计，消化池的热量计算
第十六章污水的化学与物理化学处理
1、中和法
湿投加法，过滤法
2、化学混凝法
混凝原理，混凝剂和助凝剂，影响混凝效果的主要因素，化学混凝的设备
3、化学沉淀法
溶解度和溶度积，沉淀剂用量计算
4、氧化和还原法
氧化法，高级氧化技术，还原法
5、吸附法
吸附原理，吸附剂，吸附工艺和设备，吸附法在污水处理中的应用
6、离子交换法
离子交换剂，离子交换树脂的选用，离子交换的工艺和设备，离子交换法在废水处理中的应用
7、萃取法
萃取剂的选择，萃取工艺，萃取设备，萃取法在废水处理中的应用
8、膜析法
渗析法，电渗析法，反渗透法，超过滤法
9、临街处理技术
两类常用的超临界流体，超临界技术的应用
第十七章城市污水回用
1、回用途径
2、回用水水质标准
回用水水水质基本要求，回用水水质标准
3、污水回用系统
污水回用系统类型，城市污水回用系统组成
4、回用处理技术方法
预处理技术，深度处理技术，处理技术组合与集成
5、污水回用安全措施
风险评价的主要内容，安全措施和监测控制
第十八章污泥的处理与处置
1、污泥的来源、特性及数量
污泥的来源、污泥的特性，污泥量，污泥中的水分及其对污泥处理的影响
2、污泥的处理工艺
3、污泥浓缩
重力浓缩，气浮浓缩，离心浓缩
4、污泥稳定
污泥的生物稳定，污泥的化学稳定
5、污泥脱水
污泥调理，污泥脱水
6、污泥的最终处置
污泥的综合利用，湿式氧化，污泥的焚烧
第十九章污水处理厂设计
1、概述
主要设计资料，设计原则，设计步骤，设计文件编制
第二节厂、站处理方法和流程的选择
2、厂址选择
3、工艺流程选择确定
4、平面布置与高程布置
平面布置，高程布置，配水与计量
5、污水处理厂运行和控制
工程验收和调试运行，运行管理及水质监测，运行过程自动控制
二、考核方式及成绩评定
考核方式：
闭卷，全校统考
成绩评定：
1、平时成绩占30%，可从出勤率、学生作业、课堂提问和讨论等方面作为评定依据；
2、期末考试成绩占70%，成绩评定采用百分制。
三、推荐教材及参考文献
1、推荐教材
高廷耀.顾国维主编.水污染控制工程（第三版）（上、下册）.高等教育出版社.2007
2、参考教材
缪应祺主编.水污染控制工程.东南大学出版社.2002
张希衡主编.水污染控制工程.冶金工业出版社.1993.4
蒋展鹏主编.环境工程学（第二版）.高等教育出版社.2005
大纲说明
一、本课程的性质和要求
课程性质：
专业必修课。
课程要求：
通过本课程的学习，使学生掌握排水管渠系统的功能、结构和规划设计原理；掌握排水管渠系统水力计算的理论和方法；了解废水与污染物的性质、来源、水质标准；掌握废水处理的基本处理工艺、原理和方法；能够根据实际的处理对象提出基本的水处理方案，并能根据需要进行设计、调试以及相关项目管理。
二、本课程的重点
教学内容以污水的物理化学控制技术和生物化学控制技术部分为主，其中包括物理处理法、化学和物理化学处理法、废水生化处理基础、活性污泥法、生物膜法、厌氧法等；进而将所学的污水处理技术应用于设计中，对污水处理厂的设计与管理有一定的了解。
三、本课程对作业、实验、实习及课程设计的要求
1、对作业的要求
课外思考题及习题加深学生对讲授内容的理解，加强学生的自学能力。
2、对实验的要求
安排8学时的实验教学。
学习运用有关的污水处理技术，达到巩固掌握的目的。
3、对实习及课程设计的要求
安排2周实习。
学习运用有关的原理及处理方法，达到巩固掌握水污染物治理技术及工程设计能力的目的。
通过系统的课程设计训练，学生不仅能够熟练掌握计算机制图而且全面系统的掌握实际工程设计、施工、运行、管理等各个步骤以及各关键环节之间的相互关系。
实习结束后，学生按照要求撰写实习报告，指导教师将根据每个学生在实习期间的表现和报告的质量进行评分，作为实习的成绩，实习成绩的评定按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评出等级，凡成绩不合格者，必须重修。
四、本课程同其他课程的联系与分工
先修课程：
工程制图、环境水力学、环境监测、化学（包括无机、有机、分析、物理化学）、环境微生物学
后续课程：
水污染控制工程课程设计、环境影响评价
联系与分工：
水污染控制工程系统地阐述了排水系统的设计和规划，水污染控制的原理、方法和设计计算问题。
本课程以成熟的常用技术为主，适当介绍国内外新技术，力求做到理论联系实际。
其理论基础涉及化学、力学和环境监测、工程图学及计算机制图等，是环境工程专业的一门核心课程，要较好的完成水污染控制工程的教学任务，需要有多种相关学科的基础和支撑。
五、学时分配
章序及内容
学时分配
备注
绪论
第一章排水管渠系统
第二章排水管渠水力计算
第三章污水管道系统的设计
第四章城镇雨水管渠的设计
第五章排水泵站的设计
第六章排水管渠施工
第七章排水管渠系统的管理和养护
第八章城镇排水工程的规划
第九章污水水质和污水出路
第一十章污水的物理处理
第一十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
第一十二章活性污泥法
第一十三章生物膜法
第一十四章稳定塘和污水的土地处理
第一十五章污水的厌氧生物处理
第一十六章污水的化学与物理化学处理
第一十七章城市污水回用
第一十八章污泥的处理与处置
第一十九章污水处理厂设计
2
2
6
4
4
2
2
2
2
2
4
2
6
4
2
2
2
2
2
2
共计
56
六、其他说明
无
撰稿人（职称）：
武淑文（副教授）
审核人（职称）：
梁启斌（讲师）
审定人（职务）：
陈奇伯（副院长）
制订日期：
2012年10月18日
《水污染控制工程》课程内容简介
课程编号：
A14082
学时：
56
学分：
4.0
修读专业：
环境工程
预修课程：
工程制图、环境水力学、环境监测、化学（包括无机、有机、分析、物理化学）、环境微生物学
内容提要：
《水污染控制工程》是环境工程的重要主干课程之一。
主要分为“排水管渠系统”和“污水处理”两大部分。
“排水管渠系统”详细介绍排水管渠系统、管渠水力学、污水管渠系统的设计、城镇雨水管渠的设计、排水管渠施工、城镇排水工程的规划；“污水处理”介绍污水的物理处理、污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础、稳定塘和污水的土地处理、活性污泥法和生物膜法、污水的厌氧生物处理、污水的化学与物理化学处理、城市污水回用、污泥的处理与处置以及污水处理厂设计等。
教材及参考文献：
1、推荐教材
高廷耀.顾国维主编.水污染控制工程（第三版）（上、下册）.高等教育出版社.2007
2、参考教材
缪应祺主编.水污染控制工程.东南大学出版社.2002
张希衡主编.水污染控制工程.冶金工业出版社.1993.4
蒋展鹏主编.环境工程学（第二版）.高等教育出版社.2005
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