《环保设备》课程教学大纲.docx
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《环保设备》课程教学大纲
《水处理设备设计与应用》课程教学大纲
课程编码：
3033302
课程中文名称：
水处理设备设计与应用
课程英文名称：
Design&applictionforequipmentofwatertreatment
课程类别：
专业课
总学时：
76
实验学时：
10
总学分：
5
适用专业：
环保设备
一、课程的性质、地位与任务
本课程是环保设备专业（专科）一门重要的专业必修课，通过该课程的学习，使学生掌握以下知识：
1.使学生了解水污染控制的环保设备在环境保护领域科研、设计、运行、管理等环节中所起的关键作用，提高学生对当前环保产业发展的适应能力。
2.使学生建立水污染治理技术与设备的宏观概念，掌握水污染防治方面环保设备的原理与设计、运行与管理等基本知识。
3.使学生对国内外先进的水污染治理的环保工艺及其设备有一定程度的了解，并了解适合我国国情的常用工艺设备及其发展方向。
二、课程的基本要求
学生学完本课程后应达到以下要求：
1.了解环水污染控制环保设备在环境保护科研、设计、运行、管理等环节中所起的关键作用。
2.掌握水污染防治方面环保设备的原理与设计、运行与管理等知识。
3.对国内外先进的水污染控制环保设备有大致了解，激发在此领域中继续学习和研究的愿望；能够设计一些典型的水污染控制环保过程设备。
三、本课程与其他课程的联系
本课程先修课程为先修课程：
《工程制图》、《环境工程学》、《流体力学泵与风机》等。
四、教学内容、基本要求及学时安排
（一）第一章物理法污水处理设备
教学内容：
预处理设备（包括格栅、沉砂池、调节池）、沉淀池（平流式深沉池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板沉淀池）、气浮装置、过滤装置、离心设备、磁分离设备等。
基本要求：
掌握预处理设备中的格栅、沉砂池、调节池的设计计算方法；熟悉沉淀池的类型，能根据实际情况，合理选择沉淀池，并进行沉淀池的设计计算；了解常见的气浮的方法，熟悉气浮法的基本原理，熟悉常用的气浮装置；了解常用的过滤装置、离心设备和磁分离设备，了解这些设备的基本构造和处理对象。
重点：
预处理设备、沉淀池的类型，能进行相关的设计计算
难点：
预处理设备、沉淀池的设计计算
学时：
12h
（二）第二章化学法污水处理设备
教学内容：
混凝设备、电解槽、氯氧化设备、臭氧氧化设备
基本要求：
掌握混凝处理系统的基本组成，设备运行的特点，能进行混凝设备的初步设计；了解电解槽的种类和处理对象；熟悉氯氧化设备的特点；对臭氧氧化设备做初步的了解，分析氯氧设备和臭氧氧化的优点和缺点。
重点：
混凝处理系统、氯氧化设备的特点
难点：
混凝处理系统的设计计算
学时：
8h
（三）第三章生化法污水处理设备
教学内容：
传统活性污泥法污水处理设备、生物膜法污水处理设备、厌氧法污水处理设备、生物脱氮除磷工艺及设备、污泥处理设备
基本要求：
熟悉传统活性污泥法最基本的设备及构造；掌握生物膜法污水处理设备、厌氧法污水处理设备、生物脱氮除磷工艺及设备的基本组成，并能进行设备的计算和设计；了解生物脱氮除磷工艺及设备、污泥处理设备的基本组成和运行特点。
重点：
掌握曝气池池型，普通曝气池的基本计算公式，熟悉不同运行方式的曝气池的设计与计算原理、方法，熟悉曝气设施的类型、特点及选择；掌握生物膜法污水处理装置，生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法及生物流化床的设计原理，设计与计算方法、实例。
难点：
脱氮除确磷系统的设计计算
学时：
24h
（四）第四章物理化学法污水处理装置
教学内容：
中和法、氧化还原法、电解法、离子交换法、吸附法污水处理、膜分离法等常用的物理化学处理装置的基本原理和设备
基本要求：
掌握中和法、氧化还原法、膜分离法的基本原理，对处理构造物有基本的了解；熟悉吸附法污水处理的原理，以及常用的吸附剂，对吸附装置有初步的了解；了解离子交换法的特点。
重点：
中和法、氧化还原法、吸附法
难点：
吸附法中的等温吸附方程
学时：
6h
（五）第五章污水处理厂的设计
教学内容：
污水处理厂址选择；污水处理厂（站）处理方法和流程的选择；污水处理厂（站）设计、计算
基本要求：
了解厂址选择的有关规定；掌握厂（站）高程、阻力的设计计算方法，会看、会画污水处理厂高程图、平面图。
重点：
厂（站）高程、阻力的设计
难点：
厂（站）高程、阻力的设计
学时：
6h
（六）第六章水工艺设备常用材料
教学内容：
主要讲水工艺设备常用材料——金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料的基本性能、分类、作用等内容
基本要求：
掌握金属材料、无机非金属材料的分类和基本性能，了解高分子材料、复合材料的基本分类、性能
重点：
金属材料、无机非金属材料的分类和基本性能
难点：
无
学时：
4h
五、实践性教学环节
课程设计
六、教学方法与手段
本课程的教学环节包括课堂讲授、学生自学、讨论、习题、答疑、期末考试等。
理论教学与案例教学相结合，采用多媒体教学手段。
学生必须完成一定量的作业，作业需要学生查阅课外文献，综合地运用已学到的知识，独立思考解决问题。
本课程考核总成绩由两部分组成：
平时作业成绩占30%，期末试卷成绩占70%。
七、考核与成绩评定
1.考核目的：
促进教学效果提高，强化对所学知识的理解与掌握。
2.考核形式：
闭卷考试，考核方式：
考试
3.主要考核内容：
本课程所讲的基本概念、理论知识、分析方法、措施等。
4.考核题型：
填空题、选择题、判断题、名词解释、简答题或论述题等。
5.成绩评定：
本课程考核总成绩由两部分组成：
平时作业成绩占30%，期末试卷成绩占70%。
八、教材及参考书
教材：
《环保设备——原理·设计·应用》郑铭主编化学工业出版社
主要参考教材：
《水处理手册》、《水污染控制工程》、《环保设备原理-设计-应用》、《排水工程》等课程
《水处理设备设计与应用》考试大纲
课程编码：
3033302
课程中文名称：
水处理设备设计与应用
课程英文名称：
Design&applictionforequipmentofwatertreatment
课程类别：
专业课
总学时：
76
实验学时：
10
总学分：
5
适用专业：
环保设备
一、考核目的
《水污染控制设备设计与应用》是机械设计与制造（环保设备方向）专业的一门主干专业课，是一门包括理论教学和实验教学的实践性很强的课程，而且其理论教学与实践教学密不可分，该门考试成绩主要由笔试组成。
考试主要目的为：
（1）使学生对水污染控制设备设计与应用这门课程中的基本概念和各种控制方法的基本理论有较为系统、深入的理解，能基本掌握各种控制方法所涉及的设备；对设备可进行简单的设计计算；
（2）学生能应用本课程中所学的基本理论和控制方法，配合课程设计等教学环节，确定一般水污染控制工程所涉及的设备，并进行设计计算
本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“熟悉/掌握”两个层次。
其含义：
了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现它们；熟悉/掌握，指学生清楚地理解所学知识并且能正确地使用它们，在此基础上能够准确、熟练地使用它们进行有关工程设计和计算，以及分析解决实际问题。
二、考核形式
闭卷笔试。
三、考核内容
第一章物理法污水处理设备
（1）掌握预处理设备（包括格栅、沉砂池、调节池）、沉淀池（平流式深沉池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板沉淀池）的类型，运行特点，并进行简单的设计计算
（2）熟悉气浮装置、过滤装置的基本构成和运行特点
（3）了解离心设备、磁分离设备运行特点
第二章化学法污水处理设备
（1）掌握混凝处理系统的基本组成，设备运行的特点，能进行混凝设备的初步设计；
（2）熟悉氯氧化设备的特点和相关的设计计算；
（3）了解电解槽的种类和处理对象；
第三章生化法污水处理设备
（1）掌握生物膜法污水处理设备、厌氧法污水处理设备、生物脱氮除磷工艺及设备的基本组成，并能进行设备的计算和设计；
（2）熟悉传统活性污泥法最基本的设备及构造；
（3）了解生物脱氮除磷工艺及设备、污泥处理设备的基本组成和运行特点。
第四章物理化学法污水处理装置
（1）掌握中和法、氧化还原法、膜分离法的基本原理；
（2）熟悉吸附法污水处理的原理，以及常用的吸附剂；
（3）了解中和法、吸附法、离子交换等处理构造物基本组成。
第五章污水处理厂的设计
（1）掌握厂（站）高程、阻力的设计计算方法，会看、会画污水处理厂高程图、平面图；
（2）了解厂址选择的有关规定。
（六）第六章水工艺设备常用材料
（1）掌握金属材料、无机非金属材料的分类和基本性能；
（2）了解高分子材料、复合材料的基本分类、性能
四、考核题型
考核题型：
填空题、名词解释、判断并改错、问答、计算等。
五、成绩评定
学期成绩由平时考查成绩和期末考试成绩部分组成，其中平时成绩占20%，，实验成绩20%，期末考试成绩占60%。
采用百分制计分。
《水处理设备设计与应用》课程设计教学大纲
课程编码：
3033302
课程中文名称：
水处理设备设计与应用
课程英文名称：
Design&applictionforequipmentofwatertreatment
课程类别：
专业课
总学时：
76
实验学时：
10
总学分：
5
适用专业：
环保设备
一、课程设计的性质、目的
《水污染控制设备设计与应用》课程设计是配合机械设计与制造（环保设备方向）主要专业课程而单独设立的设计性实践课程，在机械设计与制造（环保设备方向）专业教学计划中占有重要的地位。
通过课程设计使学生加深对有关理论的理解并培养其具有一定的设计能力。
通过课程设计教学环节，掌握水处理工艺选择、工艺计算方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。
本设计的主要目的是：
培养学生树立正确的设计思想，理论联系实际，实事求是的工作作风，具有一定的创新精神；熟悉水污染控制工程的基本理论、基本知识；具有运用标准、规范，查阅技术资料的能力、计算能力、绘图能力和设计说明书的撰写能力。
在学习过程中需要综合运用所学的知识和技能，结合各种实践教学环节，进行水处理工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步执行毕业设计和日后从事水处理工程设计打下基础。
二、课程设计基本要求
要求学生能够依据具体设计课题所确定的水质，理论联系实际，比选并确定适宜的工艺流程，进行主体设备设计（选型和计算）。
通过本次设计，使学生能独立完成废水处理厂的设计方案制定、单体构筑物的设计、平面布置图和高程图的绘制，完成设计说明书的编制。
教学内容应注重基础知识、基本概念、基础理论的综合运用，实用方法与技术的应用，使学生能够正确处理理论与实践的关系。
三、课程设计教学内容
1、根据原始资料，计算进出口的设计流量和水质污染浓度；
2、根据水质情况、地形和上述计算结果，比选并确定处理工艺，包括污水、污泥处理流程以及有关的处理构筑物；
3、对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目和尺寸（重点内容）；
4、确定各附性设备的性能参数，并根据计算结果，选择合适的设备；
5、进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计；
6、完成主体构筑物工艺图（不得少于2张）、平面布置图和高程图的绘制；
7、设计说明书、计算书的编制。
四、课程设计时间分配
课程设计为期2周，时间安排如下：
1、下达设计任务书、讲授0.5天；
2、查阅资料、方案比选2.5天；
3、设计计算4天；
4、编制设计说明书、绘图7天。
五、课程设计考核办法与成绩评定
1、考核方法：
根据以下几个方面进行考核
①污水设计流程选择是否合理；
②污水处理构筑物造型是否合理（重点内容）；
③构筑物数目、尺寸选择是否合理、工艺计算是否准确重点内容）；
④污水处理构筑物、平面布置、高程布置是否合理，绘图是否精确；
⑤说明书编制是否规范、语句通顺、条理清晰。
⑥有无抄袭现象。
六、课程设计指导书
张林生等编着.《环境工程专业毕业设计指南》（第一版）.中国水利水电出版社，2002.
七、其它说明
无
《水处理设备设计与应用》实验教学大纲
课程编码：
3033302
课程中文名称：
水处理设备设计与应用
课程英文名称：
Design&applictionforequipmentofwatertreatment
课程类别：
专业课
总学时：
84
实验学时：
12
总学分：
5
适用专业：
环保设备
一、实验教学目的和任务
实验教学是本课程的重要环节，让学生掌握水处理设备的基本原理，基本计算方法，加深和验证所学的理论，具备解决工程实际问题能力，初步培养学生的动手能力。
二、实验教学基本要求
水污染控制设备设计与应用是一门综合性的实用技术和应用学科，是环保设备设计的基础。
它不止限于得到工程治理等方面的理论，更重要的是通过实验操作使学生能掌握本课程的治理技术基本原理，构筑物的设计计算等；从而达到培养学生分析问题解决问题的能力、实验技能和动手能力，树立勇于开拓的创新意识，为今后从事环境治理工作打下基础。
三、实验教学内容
实验项目一：
颗粒自由沉淀实验
1、通过实验学习掌握颗粒自由沉淀的试验方法。
2、进一步了解和掌握自由沉淀的规律，根据实验结果绘制时间—沉淀率（t—E）、沉速
－沉淀率（u—E）、和
的关系曲线。
实验项目二：
加压溶气气浮法
加压溶气气浮法是将废水加压溶气后进行气浮法水处理的工艺过程。
分为全部污水加压溶气气浮法和部分污水加压溶气气浮法两种。
实验项目三：
曝气设备清水充氧性能测定
曝气是污水好氧生化处理系统的一个重要工艺环节，它的作用是向反应器内充氧，保证微生物生化作用所需之溶解氧，并保持反应器内微生物、底物、溶解氧，即泥、水、气三者的充分混合，为微生物降解有机物提供有利的生化反应条件。
试验的目的是通过对均匀曝气、均匀受限曝气与传统曝气工艺的充氧性能测定与比较，证实均匀受限曝气在水气两相传质体系中的正确性。
实验项目四：
活性污泥沉降性能测定
1.学习并掌握污水中颗粒物的自由沉降速率与效率；
2.通过观察不同沉降时间记录水中颗粒物浓度，绘制沉降速率曲线。
四、实验项目与学时分配
实验项目与学时分配表
序号
实验项目名称
学时
实验类型
实验主要仪器设备
备注
1
颗粒自由沉淀实验
5
验证性
有机玻璃沉淀柱；配水及投配系统；抽滤装置；烘箱；干燥器；称量瓶；电子天平等。
选做
2
加压溶气气浮法
5
验证性
加气设备（空压机、过滤器、流量计、压力表、阀门等）；水源系统（水泵、配水箱、流量计、加药泵、阀门等）；溶气水系统（集水箱、加压泵、流量计、溶气罐、压力表、减压释放器、阀门等）；排水管及排渣系统；油与悬浮物测定设备（红外油份测定仪、真空箱干燥器、电子天平）。
选做
3
曝气设备清水
充氧性能测定
5
验证性
曝气设备，DO测量仪器等。
选做
4
活性污泥沉降性能测定
5
综合性
实验用模型（底部带有空气扩散器）；烘箱；秒表、量筒；漏斗；三角瓶；移液管；称量瓶；干燥器；滤膜过滤器；COD测定仪等。
选做
注：
（1）备注填“必做”或“选做”
（2）这四个实验中任选两个实验满足要求
五、实验考核办法与成绩评定
实验考核方式：
平时表现、实验报告
实验总成绩构成（100分制）：
其中：
实验纪律（考勤、课堂纪律）30%（30分）
实验技能30%（30分）
实验报告40%（40分）
实验考核成绩占《水污染控制工程》课程总成绩的20%。
六、实验教材（或参考书、指导书）
《环境工程实验指导书》，自编
七、其它说明
无。
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