完整版水污染控制技术教案.docx
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完整版水污染控制技术教案
授课教案
2005至2006学年第2学期
课程名称
水污染控制技术
课程编码
总计：
90学时
讲课：
72学时
实验：
18学时
上机：
学时理实
一体：
36学时
学分
2
类别
必修课（√）选修课（）理论课（√）实践课（√）
任课教师
张勇
职称
副教授
授课对象
专业班级：
04421班共1个班
基本教材和主要参考资料
基本教材：
王金梅主编．水污染控制技术．北京：
化工出版社,2004．3
主要参考书：
胡亨魁主编．水污染控制工程．武汉：
武汉理工大学出版社，2003．8
高廷耀,顾国维编著．水污染控制工程（第二版）．北京:
高等教育出版社，1999
王燕飞主编．水污染治理技术．北京:
化学工业出版社，2001．5
陈泽堂主编．水污染控制工程实验．北京:
高等教育出版社，2003
彭克聪主编．水污染控制工程实践教程．北京：
化学工业出版社，2004
教学
目的
要求
根据专业人才培养方案研究与开发报告提出的目标及对本课程的要求，课程的作用使学生掌握水污染治理的原则和各种处理方法,能针对不同的水污染物选用不同的水处理方法和处理设施;具备水污染治理设备、设施运行常规操作能力；具有初步分析和处理污染控制工程运行中出现故障的能力。
根据“以就业为导向，以教学为中心的”的教育理念,把课程定位在注重培养学生的工程实践能力、技术应用能力和社会适应能力上。
同时提出在教学的各个环节强调理论联系实际的教学原则，既要培养学生运用理论知识解决工程中的实际问题的能力，又可有效地把知识转化为相应的工作能力和技能。
通过证书置换，以拿到水处理中级工职业资格证书为基本要求,以拿到水处理高级工为较高要求。
使本科程为今后应用于综合应用能力实训（顶岗实训）和毕业设计等后续课程打下必要的基础。
教学
重点
难点
重点：
水污染控制法律法规和设计规范；
水质处理各种单元技术原理、方法;
水处理中级工的质量和考核标准；
水处理设施的操作、运行、管理与维护。
难点:
水处理中高级工职业技能培训；
水处理设施的操作、运行、管理与维护。
教案一
编制日期06年02月15日
授课时间
第1周星期1第1～2节（06年2月20日）
课次
1
授课方式（请打√）
理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□
课时安排
2
教学单元（教学章、节或主题）：
1、绪论
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
熟悉水污染控制工程的任务和研究对象；
掌握水质标准和适用范围以及研究方法和学习方法。
知识要点：
熟悉水污染控制工程的任务和研究对象。
技能要点:
掌握水质标准和适用范围以及研究方法和学习方法.
教学步骤:
通过对我国水资源短缺及污染现状的描述，说明水污染的来源及其危害；阐述污水水质指标内涵和水污染控制标准；了解水体自净与水环境容量；明确水污染控制的原则和方法,使学生对课程体系，教学内容、目的、要求、方法有所了解。
教具及教学手段:
（如:
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
多媒体讲解
作业和思考题:
阐述我国关于水污染控制的标准、法规与技术政策.
污水水质指标的含义。
课后分析与小结：
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
1、绪论
1．1 水资源及其循环
1．1．1 水资源
1．1．2 水循环
水的循环分为自然循环和社会循环两种。
1．2 水污染的来源及其危害
1．2．1 天然水质量
1．2．2 水污染的来源
水污染控制工程中通常将水污染的来源分为三类，即工业污染源、生活污染源、面污染源。
1．2．3 水污染的危害
水污染危害主要体现在以下四个方面:
（1）加剧水资源短缺危机，破坏可持续发展的基础;
（2）降低饮用水的安全性，威胁人民身体健康；
（3）影响农产品和渔业产品质量安全；
（4）危害水体生态系统。
1．3 污水水质与水污染控制标准（重点）
1．3．1 污水水质（强调）
（1）物理性指标：
温度、色度、嗅和味、固体物质。
（2）化学性指标
① 有机物：
BODCOD、TOC、TOD、油类污染物。
② 无机性指标：
植物营养元素、pH值、重金属。
（3）生物性指标：
细菌总数、大肠菌群.
1．3．2 水污染控制标准
遵循行业标准和综合排放标准不交叉的原则.重点讲解《污水综合排放标准》GB8976－1996。
1．4 水体自净与水环境容量
1．4．1 水体自净
（1）废水在水体中的稀释、扩散作用;
（2）有机物的讲解与溶解氧平衡（氧垂曲线）。
1．4．2水环境容量
（1）定义
（2）影响因素：
水体特征、污染物特征、水质目标。
1．5 水污染控制的原则与方法
1．5．1 水污染控制的基本原则
（1）推行清洁生产,发展节水减污型工业;
（2）清污分流与污水资源化;
（3）完善水污染防治法规与依法加强监督管理；
（4）加快城市污水处理厂建设与综合防治面源污染
1．5．2 污水处理基本方法与流程
（1）污水处理基本方法:
物理法、化学法、物理化学法、生物法。
（2）污水处理流程：
一级处理、二级处理、三级处理。
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教案二
编制日期06年2月15日
授课时间
第1周星期3第1~2节（06年2月22日）
课次
2
授课方式（请打√）
理论课√□ 讨论课□ 实践课□ 习题课□其他□
课时安排
2
教学单元（教学章、节或主题）:
1、水处理法规及设计规范
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
了解水污染控制的法律法规；
熟悉几种常用的水质标准；
结合后续学习逐步掌握给水、排水工程设计规范。
知识要点：
常用的给水水质标准和排放标准;
给水、排水设计规范。
技能要点：
无
教学步骤:
介绍水处理法规及给水排水水质水量标准；再逐步讲解给水、排水工程设计规范。
教具及教学手段：
（如：
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
举例讲解
作业和思考题：
1．几种主要的给水排水水质水量标准。
2．建筑中水设计规范.
课后分析与小结：
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
2 水处理法规
2．1 水资源的开发利用及管理
《中华人民共和国水法》（1998）中第4、11、12、14、25、32、33、44条。
2．2 节约用水
1988年国务院发布的《城市节约用水管理规定》中第6、9、11、13、17条规定。
2．3 水污染防治
2．3．1 《中华人民共和国水污染防治法》（1996）
2．3．2 《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989）
对危险固体废物的标记。
2．4 建设项目环境保护设计
《建设项目环境保护设计规定》（1987）第11、13、15、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43条规定。
2．5 建设项目环保设施验收
《建设项目环境保护设施竣工验收管理规定》（1994）第4、5、6、9条中规定。
3 给水排水水质水量标准
3．1 给水排水水质水量标准及部分设计规范目录
3．2 给水水质标准
包括生活用水与工业用水两大类。
所有标准均以《生活饮用水卫生标准》为基础。
3．2．1 生活用水
（1）城乡生活饮用水GB5749－85规定了城乡生活饮用水的水质标准、卫生要求、水源选择、水源卫生和水质检验方法等。
（2）生活杂用水CJ25．1－89、CJ25．2－89规定了生活杂用水的水质标准和要求及检验方法。
（3）游泳池用水
3．2．2 工业用水
（1）低压锅炉用水
（2）实验室用水
（3）工业循环冷却水
（4）冷库冷却水
（5）软化除盐装置进水
3．2．3 渔业及农业用水
3．2．4 地面水（重点讲解）
GB3838－88规定了地面水水域功能分类、水质要求、标准的实施和水质监测等.
3．2．5 海水
3．2．6 生活饮用水水源
GB3020－93《生活饮用水水源水质标准》和GB8161－87GB11729－89GB3838－88规定了生活饮用水水源的水质指标、水质分级、标准限值、水质检验以及标准的监督执行.
3．3 给水定额
3．4 城市及工业排水
3．4．1 城市排水水质标准
（1）排入城市下水道污水水质标准
CJ18－68规定了污水排入城市下水道的水质标准和水质监测等，适用于向城市下水道排放污水的所有单位（含个体户）的污水水质控制。
（2）城市污水处理厂污水排放标准
进入污水处理厂的水质，其值不得超过CJ18－86标准的规定，处理后的污水可排入GB3838－88（地面水环境质量标准）规定的Ⅳ、Ⅴ类地面水水域.
3．4．2 污水综合排放标准（重点）
（1）标准分级
（2）标准值
4 给水工程设计规范
4．1 常规给水工程设计规范
GBJ13－86（室外给水设计规范）提供了我国一般给水工程设计的有关规定.包括：
（1）一般规定
（2）预沉
（3）凝聚剂和助凝剂的投配
（4）地下水除锰和除铁
4．2 建筑给水排水设计规范（GBJ15－88）
4．3 建筑中水设计规范（CECS30：
90）结合第8章重点讲解
（1）中水水源
（2）中水水质标准
（3）中水系统
（4）处理工艺及设施
（5）中水处理站
（6）安全防护和监测控制
4．4 工业循环水冷却设计规范（GBJ102－87）结合第7章重点讲解
4．5 工业用水软化除盐设计规范（GBJ109－87）结合第4章重点讲解
5 排水工程设计规范
具体内容分散到各章节进行讲解。
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教案三
编制日期06年2月16日
授课时间
第1周星期4第6～8节（06年2月23日）
课次
3
授课方式（请打√）
理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□
课时安排
3
教学单元（教学章、节或主题）:
2 物理法
2．1 调节
2．2 筛滤
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
了解调节池的构造和格栅的类型及应用；
熟悉调节池、格栅设计的一般原则和方法,并能进行简单的设计计算；
掌握调节池、格栅的工作原理。
知识要点：
调节池、格栅的工作原理；
调节池、格栅设计的一般原则和方法。
技能要点：
调节池、格栅的简单设计计算。
教学步骤：
根据设计规范中对进入处理构筑物水质水量的要求，引入本节内容，逐步使学生熟悉、掌握调节池、格栅的构造原理、一般的设计原则和方法.
教具及教学手段：
（如:
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
多媒体讲解
作业和思考题：
1．为什么在污水处理装置前设置调节池对污水的水质、流量进行均衡和调节？
2．格栅设计要点有哪一些?
课后分析与小结：
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
2．1 调节
2．1．1 水质调节（目的）
（1）外加动力调节
（2）采用差流方式调节
① 对角线调节池
② 折流调节池
2．1．2 水量调节。
（1）线内调节
（2）线外调节
2．1．3 调节池的作用和容积的确定
（1）调节池的作用
（2）调节池容积的确定
2．1．4 调节池的搅拌
分为水泵强制循环搅拌、空气搅拌、机械搅拌三种。
2．1．5 操作管理
2．2 筛滤 重点
2．2．1 格栅
（1）格栅的类型及应用
①人工清除的格栅（结合图列讲解）
②机械清除的格栅（结合图列讲解）
（2）格栅设计要点
2．2．2 筛网
主要介绍筛网的适用范围及最常用的两种筛网。
2．2．3 筛余物的处置
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教案四
编制日期07年02月18日
授课时间
第2周星期1、3第1～2节（06年2月27日、3月1日）
课次
4、5
授课方式（请打√）
理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□
课时安排
4
教学单元（教学章、节或主题）：
2．3 沉淀
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
了解沉淀池类型；
熟悉沉淀池设计的一般原则和方法，并能进行简单的设计计算；
掌握沉淀池的工作原理（浅层理论）及构造。
知识要点：
浅池理论；
沉淀池设计的一般原则和方法；
沉淀池的构造及应用特点。
技能要点：
沉淀池的运行管理
教学步骤：
在学生了解调节、格栅作用的基础上，根据设计规范及污水排放标准中对出水水质的要求，使学生知道沉淀池在工艺流程中的重要地位，并逐步了解和掌握浅层理论、沉淀池设计的一般原则和方法、沉淀池的构造及应用特点。
教具及教学手段：
（如：
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
实物讲解、多媒体讲解
作业和思考题：
1．沉淀的类型和特点及在污水处理系统中的作用。
2．斜板斜管沉淀池的设计原理。
课后分析与小结:
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
2．3 沉淀
2．3．1 沉淀基本理论 （重点） 1学时
（1）沉淀基本类型
一般分自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀四种基本类型.
（2）自由沉淀的基本理论
用斯托克斯公式
（3）沉淀池的工作原理（浅层理论）
注意加深对沉淀池的表面负荷q的理解。
2．3．2 沉淀池的类型及适用条件 1学时
（1）沉砂池
平流式沉砂池、曝气沉砂池（主要内容）。
（2）沉淀池
一般分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种.
2．3．3 沉淀池的一般设计原则及参数 （重点） 2学时
（1）设计原则及参数
（2）平流式沉淀池
（3）竖流式沉淀池
（4）辐流式沉淀池
2．3．4 斜板斜管沉淀池 1学时
（1）沉淀原理
（2）特点及应用
（3）通过沉淀池沉淀效率的有效途径
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教案五
编制日期06年02月17日
授课时间
第2周星期4第6～8节（06年3月2日）
课次
6
授课方式（请打√）
理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□
课时安排
3
教学单元（教学章、节或主题）：
2．4 除油
2．5 离心分离
2．6 过滤
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
了解隔油池、离心分离设备的构造；
熟悉快滤池的构造及工作过程；
掌握过滤机理及操作过程中异常情况分析。
知识要点：
快滤池的构造及工作过程；
过滤机理及操作过程中异常情况分析.
技能要点：
快滤池的操作与维护
教学步骤:
结合我市机加工行业含油废水处理现状，讲解除油技术，离心分离技术；结合我系纯水制备过程，讲解过滤原理、装置及操作，加深学生对除油、过滤方法技术原理的理解和掌握。
教具及教学手段：
（如:
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
案例教学、实物讲解、多媒体讲解
作业和思考题：
1．快滤池过滤除污机理。
2．影响过滤的因素有哪些？
课后分析与小结:
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
2．4 除油
2．4．1 油品在废水中的存在状态
（1）呈悬浮状态的可浮油
（2）呈乳化状态的浮化油
（3）呈溶解状态的溶解油
2．4．2 隔油池
（1）平流式隔油池
构造与平流式沉淀池基本相同.注意强调水流速度和去除效率.
（2）斜板式隔油池
以图例说明看清结构及工作情况。
（3）简易隔油井
2．5 离心分离
2．5．1 离心分离原理
由分离因素α＝Fc/F可以看出进行离心分离时，离心力对悬浮颗粒的作用远远超过重力或压力。
离心分离设备能进行离心沉降和离心浮上两种操作.而且悬浮颗粒的粒径越小，密度同水的密度越接近,水的动力粘度越大，则颗粒的分离速度越小，越难分离；反之，则较易分离。
2．5．2离心分离设备及其计算
（1）水力漩流器
（2）离心机
2．6 过滤
2．6．1 过滤理论
（1）迁移机理
引起颗粒迁移的主要原因有：
筛滤、拦截、惯性、沉淀、布朗运动、水利作用；
（2）附着机理：
接触絮凝、静电引力、吸附、分子引力；
（3）脱落机理简单介绍三种典型的分选回收工艺系统.
2．6．2 过滤池
（1）滤池分类
可以按滤速大小、水流方向、滤料种类、滤料层数、水流性质、进出水及反冲洗水的供给和排出方式进行分类。
（2）滤池构造
滤池的种类很多，但基本构造是相似的,都是在普通快滤池的基础上加以改造而来的。
① 滤料层
滤料层是滤池的核心。
其性能指标有一下几项：
有效直径和不均匀系数、滤料的纳污能力、滤料的孔隙率和比表面积。
② 承托层
③ 排水系统
排水系统分为大阻力排水系统和小阻力排水系统两类.普通快滤池大多采用穿孔管式大阻力排水系统.
④ 快滤池的工作过程
分为过滤和反洗两个过程（用图例讲解）.
⑤ 快滤池常见故障及排除方式
气阻、结泥球、跑沙、水生物繁殖。
⑥ 快滤池的设计（简述）
2．6．3 机械过滤
（1）微滤机
（2）转鼓式过滤机
（3）压力过滤器
2．6．4 影响过滤的因素
（1）滤料的影响
主要有粒度、形状、孔隙率、厚度、表面性质。
（2）悬浮物的影响
主要有粒度、形状、密度、浓度、温度、表面性质。
（3）滤速
一般选择在10～12m/h。
（4）反洗
石英砂滤料时，反洗强度为15L/（s．m2）；用密度较小的无烟煤滤料时，反洗强度为10~12L/（s．m2）。
反洗时，滤层膨胀率为25％～50％.
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教案六
编制日期06年02月24日
授课时间
第3周星期1、3第1~2节、6～9（06年3月6、8日）
课次
7、8
授课方式（请打√）
理论课□讨论课□实践课√□习题课□其他□
课时安排
6
教学单元（教学章、节或主题）:
2．7 气浮
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：
理解气浮原理;
熟悉气浮池的构造及应用特点;
掌握气浮池的设计要点和运行管理。
知识要点：
气浮原理；
气浮池的构造及应用特点；
气浮池的设计要求。
技能要点：
气浮池的操作及运行管理。
教学步骤:
总结隔油池处理含油废水的特点，强调气浮处理油类污染物的优势，结合实验室气浮实验装置,通过讲练结合，使学生理解气浮原理，熟悉气浮池结构，初步具备气浮池的操作及运行管理技能。
教具及教学手段：
（如：
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
实物讲解、多媒体讲解
作业和思考题：
1．加压溶气气浮的基本原理是什么?
有哪几种基本流程和溶气方式？
各有何特点？
2．实现浮选分离必须满足那些条件？
课后分析与小结:
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
2．7 气浮 3学识
2．7．1 气浮原理
实现气浮必须具备以下2个条件：
必须向水中通入数量足够的微小气泡；必须使分离的物质呈悬浮状态或疏水性,从而粘附于气泡而上浮达到分离。
2．7．2 气浮设备的类型
（1）布气气浮设备
① 水泵吸水管吸气气浮设备
② 射流气浮设备
③ 叶轮气浮设备
（2）电解气浮设备
（3）溶气气浮设备
溶气气浮设备有加压溶气气浮设备和溶气真空气浮设备两种类型。
主要讲解加压溶气气浮设备，其主要工艺流程有3种。
① 全流程溶气浮选法
② 部分溶气浮选法
③ 部分回流溶气浮选法
其设备主要由空气饱和设备、空气释放及与原水相混合的设备、固－液或液－液分离设备三部分组成。
结合实物讲解加压溶气气浮系统的组成结构、设计要点、运行管理。
实验1加压溶气气浮实验 3学时
具体要求见水处理实验实训指导书。
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教案七
编制日期07年02月27日
授课时间
第3周星期4第6~7节（07年3月9日）
课次
9
授课方式（请打√）
理论课√□讨论课□实践课□习题课□其他□
课时安排
2
教学单元（教学章、节或主题）:
3．1 中和
目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）:
理解中和原理；
熟悉中和处理的基本方法;
掌握中和药剂用量的计算。
知识要点:
中和处理方法；
中和药剂用量计算；
技能要点：
无
教学步骤：
针对酸洗等废水的污染特点，结合基础化学知识，加深对中和原理的理解；根据不同的酸碱废水，选用不同的中和处理方法,选用不同的中和药剂,并能进行中和能力计算。
教具及教学手段：
（如：
举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）
举例讲解、多媒体讲解
作业和思考题：
1．酸性污水处理方法比较、碱性废水比较。
2．酸洗废水中和设计计算。
课后分析与小结：
第 页
教学内容（含时间分配）
板书或旁注
3．1 中和
3．1．1 基本原理（略）
3．1．2 酸性污水的中和处理
（1）药剂中和法
（2）过滤中和法
分普通过滤中和滤池、恒流速升流式膨胀滤池、变流速升流式膨胀滤池、滚筒式中和滤池。
3．1．3 碱性污水的中和处理
（1）利用酸性物质的中和法
（2）药剂中和法
（3）酸性污水处理方法比较
（4）碱性污水处理方法比较
3．1．4 酸洗废水中和计算
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教案八
编制日期07年02月29日
授课时间
第4周星期1、3第1～2、6~8节（07年3月13、15日）
课次
10、
升级会员 