《水污染控制工程》课程标准.docx

1、水污染控制工程课程标准水污染控制工程课程标准英文名称： 课程编码：适用专业：环境生态工程 学 分 数：一、 课程性质水污染控制工程是我校环境生态工程专业的限选课，其主要任务在于通过课程的学习，使学生全面系统的掌握各种水污染控制技术的原理和设备计算，同时培养学生能够从工程观点分析和处理实际问题的能力。学生通过该课程的学习，为将来从事污水处理工程设计、运行、管理和科学研究工作打下坚实的基础。通过该课程，使学生牢固掌握污水的物理、化学和生物学性质及其表达方法；掌握污水物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法的原理、特点和应用范围；掌握各种水污染控制技术设备计算、污水处理厂的系统布置、流程设计和运行管

2、理方面的知识。培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法。该课程面向的是环境污染治理行业的水污染治理岗位，主要培养学生水污染治理的基本知识与技能，能从事环保、给水排水等行业的水污染控制工作。二、 课程理念本课程是环境生态工程专业的专业限选课，其主要目的在于全面系统的介绍有关技术政策，使学生掌握各种水污染控制技术的原理和设备计算，同时培养学生能够从工程观点分析和处理实际问题的能力。学生通过该课程的学习，为将来从事污水处理工程设计、运行、管理和科学研究工作打下坚实的基础。水污染控制工程课程以实际应用为目标，教案上应充分体现工程应用在教案过程中的内化表现，面向实际工程

3、，积极与社会对接，以培养学生应用水污染控制工程的原理为基础，提高学生分析和解决工程问题的能力，强化专业素养，达到培养专业化人才的目标。水污染控制工程教案主要面向环境治理行业中的水污染治理岗位，与生产实践紧密结合，课程应以项目式教案为主要教案手段，注重学生知识应用能力和职业技能、职业素养的培养。、面向产业，突出需求。作为国家确定的七大战略性新兴产业之一的环保产业，已经成为世纪的朝阳产业。处于环保产业链上游的环保设备制造业对专业技术人才的要求高、需求量大。目前，我国环保设备生产企业已逾万家，但普遍存在规模较小、技术水平不高、缺少自主创新理念等问题，与发达国家的同行业相比存在较大差距，特别是在大型成

4、套环保设备的研发、设计、制造能力等方面明显不足。从人才方面来看，同样存在工程技术人才不配套、专业人才匮乏、重点技术缺口较大等问题。现有环境专业人才的学历结构、知识结构以及能力与素质远远不能满足环保产业的发展需要，培养宽口径。厚基础、具有创新性的应用复合型环保设备工程专业人才任重道远。水污染控制工程是环保产业的重要组成部分，这方面的人才缺口尤为突出。因此，水污染控制工程教案应面向环保产业对人才的需求。 、面向工程，强化特色。水污染控制工程作为环境生态工程专业的一门限选课程，其教案应根据环境生态工程专业的人才培养目标，面向工程，加强学生的动手能力、工程实践能力、创新能力的培养与教育，做到教案、科研

5、和实践的有机结合，不断丰富实践教案的内容、方式和途径，以有效提高学生面向环保产业生产一线的工程素质。、采用“工程案例讨论任务驱动”等多种教案方法相结合。在授课过程中，对某一个工程案例或者工程现象先通过案例来引入，对这个问题产生的原因进行启发性的介绍，但不告诉学生解决方案。其次，通过任务的方式来进行分配给各小组进行讨论，分析现象，确定原因，形成不同的解决方案，不同的小组结果不一样。再在老师的指导下对各小组的方案分别进行指导，方案论证和修改。三、 课程内容与人才培养的关联性在培养方案的毕业要求关联矩阵中，水污染控制工程对应专业知识模块，偏重应用，达成度为“”。关联性对应人才培养要求课程内容偏重理论

6、基础（）非常重要（）比较重要（）专业知识、信息技术、学科视野、行业现状和趋势第一单元 第一章 绪论第五单元 第五章 生化处理基础偏重应用（）非常重要（）专业知识第二单元 第二章 物理处理法；第三单元 第三章 化学处理法；第四单元 第四章 物化处理法；第六单元 第六章 活性污泥法、第七章 生物膜法、第八章 厌氧生物处理法、第九章 自然净化处理法；第七单元 第十章 组合式污水处理与中水回用设备比较重要（）行业现状和趋势第二单元 第二章 物理处理法；第三单元 第三章 化学处理法；第四单元 第四章 物化处理法；第六单元 第六章 活性污泥法、第七章 生物膜法、第八章 厌氧生物处理法、第九章 自然净化处理

7、法；第七单元 第十章 组合式污水处理与中水回用设备四、 课程目标总目标：通过对水污染控制工程基础知识及应用技术的讲解和学习，使学生了解水污染治理国内外的发展状况；理解本课程的性质、特点及与其它学科的关系；掌握水污染治理目的、分类、特点、技术及主要环境标准；掌握水污染控制工程的基本概念以及在环境保护中的作用。使学生具备初步的应用水污染控制工程工作能力，形成水污染治理工作岗位所需的职业技能素养和严谨的职业作风、团队合作精神和职业奉献意识。分目标：序号单元知识目标能力目标文化素质目标职业素养目标第一单元了解世界水资源简况；理解中国水资源状况和所面临的形势。掌握水污染物的分类和水质主要控制指标。掌握水

8、污染物浓度主要表示方法。了解水污染防治方法的分类。培养保护水资源的意识和责任感，确保地面水和地下水饮用水源地的水质。为经济建设提供合格的水资源，确保自然保护区、珍稀濒危水生动植物保护区、水产养殖区、公共游泳区、水上娱乐体育活动区、工业用水取水区和农业灌溉等水质合格。使学生具备常见污水处理的操作能力和相关经验，为供应安全可靠的饮用水以及各种类型废水的达标排放提供保障。第二单元了解均化方式的类型及穿孔导流墙式均质池和同心圆型均质池的基本构造。掌握均和后污染物平均浓度的计算方式。了解格栅网的工作过程及其作用。了解筛网过滤的应用。了解射流器的工作原理及其应用。理解离散颗粒沉降规律。掌握方程的涵义。掌握

9、理想沉淀池与浅池沉淀系统及其应用。了解斜板、斜板沉淀池、沉沙池、隔油池工作原理。了解普通沉淀池的结构、功能及其应用。进行物理法处理废水问题的分析与解决。向学生渗透可持续发展的和谐思想。使学生具备物理法处理废水的操作能力和相关经验。第三单元理解胶体与悬浮液分散系脱稳凝聚机理。掌握絮凝剂及其作用机理。掌握混凝工艺方法及其应用。了解混凝反应器及澄清设备的工作原理。理解酸碱中和法的原理和应用，了解酸碱中和法的设备类型。理解化学沉淀法在水处理中的地位与作用。掌握氢氧化物沉淀法在分离回贵金属中的应用实例。掌握分步沉淀原理在沉淀分离中的应用。理解中和法、化学沉淀法、氧化还原法处理污水的基本原理及其主要处理对

10、象。了解氧化还原法基本原理和在水处理中的适用范围。了解药剂氧化法和药剂还原法在水处理中的应用。了解电解法基本原理。培养学生应对水污染事件的能力。培养学生维护环境的主观能动性。使学生具备化学法处理废水的操作能力和相关经验。第四单元了解吸附法基本原理及实验方法。掌握 吸附等温线的涵义及三者之间的关系。理解吸附剂及吸附工艺过程，吸附剂的再生，吸附剂用量计算。理解穿透点、耗竭点的含义及吸附法在水处理中的应用。理解离子交换法的基本原理。了解离子交换剂的性质及有关工艺技术参数。掌握离子交换平衡及交换势、交换容量的概念及相关计算。了解离子交换工作过程的四个阶段，及其在水处理中的应用。了解油类在水体中存在形式

11、及浮油的隔油工艺方法及设备。培养学生利用物理化学法解决水污染问题的能力。教会学生正确的荣辱观，鼓励学生成为环保的倡导者和践行者。培养学生保护生态、保护环境促进社会和谐发展的责任感。第五单元了解废水生化处理的基本原理，理解微生物生长的营养及影响因素，掌握微生物的新陈代谢，尤其是好氧分解代谢与厌氧分解代谢的区别。了解废水生化处理中微生物的生长曲线及控制阶段，理解微生物生长与底物利用速度之间的关系，掌握莫诺特方程及其物理意义。了解废水生化处理方法的分类及发展沿革，掌握好氧处理与厌氧处理的区别。了解废水可生化性的基本概念，理解废水可生化性的评价方法，掌握各类有机物的可降解性规律。进行生物法处理废水相关

12、问题的分析与解决。培养学生热爱自然、维护生存环境的意识和责任心。使学生具备开发利用资源的意识，拓展就业思路。第六单元了解活性污泥法的分类，理解活性污泥法净化废水的三个过程、基本流程、污泥沉降比与污泥容积指数之间的关系，掌握活性污泥法污泥回流的目的、活性污泥性能指标。了解细胞平均停留时间与污泥负荷、污泥浓度、出水底物浓度、污泥回流比的关系推导，理解污泥负荷与废水处理效率、活性污泥特性、污泥生成量、耗氧量之间的关系，掌握污泥负荷和细胞平均停留时间的基本概念、计算方法、物理意义。了解活性污泥法对曝气设备的要求，理解氧传递原理以及曝气效率的评价指标，掌握曝气方法的分类、常见的曝气设备及各自特点。了解推

13、流曝气池和完全混合曝气池的基本构造、设计参数，掌握合建式曝气池的构造、曝气池的设计计算方法、常见曝气池的运行方式及特点。了解活性污泥系统的日常管理内容及监测指标，理解活性污泥的培养与驯化方法、污泥上浮和泡沫问题的产生原因及控制措施，掌握污泥膨胀的主要特征、产生原因和控制措施。了解生物膜法与活性污泥法的区别，理解生物膜系统的物质传递和底物利用基本方程，掌握生物膜的形成及特点。了解生物滤池的数学模型，理解生物滤池系统的设计计算方法、生物滤池性能的影响因素，掌握生物滤池的基本构造、工艺流程和分类、塔式生物滤池的结构特点。了解生物转盘的优缺点和设计计算方法，掌握生物转盘的构造与原理。了解生物膜法的日常

14、管理措施，掌握生物膜的培养与驯化方法、异常现象的控制措施。了解生物接触氧化、生物流化床等其他生物膜法装置的构造特点，理解生物膜法装置改进的思路和方向。了解与好氧生化法相比厌氧生化法的优缺点，理解废水厌氧生物处理的基本原理，掌握厌氧消化过程的三个阶段。了解厌氧法的影响因素（基础因素和环境因素），理解各因素对厌氧法的影响规律，掌握厌氧法的分类、有机负荷的基本概念。了解普通厌氧消化池的构造、搅拌方式、加热方式及缺陷，理解厌氧接触法的改进之处，掌握上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流化床、厌氧转盘和挡板反应器、两步厌氧法和复合厌氧法的基本原理、基本构造和特点。了解厌氧反应器的设计计算方法，理解厌氧

15、消化过程实际产气率的影响因素，掌握理论产气量的计算方法。了解厌氧设备的启动方法和运行管理中的安全要求，掌握厌氧反应器运行中的欠平衡现象及其原因。了解稳定塘的基本概念及其应用。了解稳定塘在实现污水生态处理中的意义。理解稳定塘的工艺特点及实验方法。培养学生分析生物法处理废水过程中发现、解决问题的能力。教会学生正确的荣辱观，鼓励学生成为环保严格执法的倡导者。在工艺运行和管理过程中遵守科学规律。第七单元了解处理生活污水和工业污水的典型组合式污水处理工艺和设备。了解组合式一体化污水处理工艺新进展。了解组合式污水处理设备的应用。了解中水的类型和水质指标。理解中水回用工艺的选择、工艺设计。了解典型组合式中水

16、回用设备的类型。综合运用水污染治理知识的能力激发学生对环境生态学科的兴趣与爱好。教会学生做对自己一生持续有利的事情，拓宽他们的职业视野五、 课程内容序号单元基础性内容提高性内容拓展性内容知识前沿拓展文化素质拓展第一单元水资源；水污染及防治；废水、污染物与污染指标；废水水质、废水水质控制标准及控制途径；废水的预处理及废水处理系统运用环境污染等相关学科的基础知识，分析水污染相关的环境问题；水污染治理的前沿技术国内外水环境问题研究简况第二单元不溶态污染物分离方法的基本原理及处理对象；离散颗粒的沉降规律；沉降实验设计和沉降曲线的绘制；理想沉淀池；沉砂池、普通沉淀池的结构及工艺设计；浅层沉降原理和斜板（

17、管）沉淀池；压力溶气气浮原理、工艺流程及气浮池的设计；不溶态污染物的其它分离方法。沉淀池研究最新进展。物理沉降法的应用历史沉淀池的最新应用进展第三单元胶体结构及脱稳机理；混凝剂及其作用机理；混凝条件及混凝设备；絮凝剂及其作用机理。混凝反应器及澄清设备的工作原理。酸碱中和法的原理。分步沉淀原理在沉淀分离中的应用。中和法、化学沉淀法、氧化还原法、电解法。新型混凝剂开发的最新研究进展。 混凝剂和助凝剂在给水、排水中的应用。分步沉淀法的最新研究进展。 第四单元吸附原理及吸附剂，吸附工艺及设备；离子交换平衡及交换剂；离子交换动力学；离子交换工艺及设备。膜分离原理，超滤工艺及设备，反渗透工艺及设备，电渗析

18、工艺及设备新型吸附剂开发的最新研究进展。新型离子交换膜开发的最新研究进展。电渗析技术研究新进展第五单元废水生化处理的基本原理，微生物生长、新陈代谢。微生物的生长曲线，微生物生长与底物利用速度之间的关系，莫诺特方程。废水生化处理方法的分类及发展沿革，好氧处理与厌氧处理的区别。废水可生化性的概念，废水可生化性的评价方法，各类有机物的可降解性规律。生化处理二次污染问题。生化处理剩余污泥的处理研究进展。废水可生化性提高的方式。第六单元废水生物处理基本原理及其分类；活性污泥法基本原理；活性污泥降解有机物的规律；活性污泥法运行方式；曝气原理与曝气池结构；活性污泥法的工艺设计；活性污泥法系统的运行管理；生物

19、膜法的基本原理；生物滤池；生物转盘；厌氧消化原理；厌氧消化工艺与设备；厌氧（缺氧）好氧工艺组合及其功能。了解活性污泥法的发展及工艺比较；自然条件下的生物处理法土地处理法。废水生化处理工艺研究进展如何根据废水性质选择合适的生化处理方式生物膜载体的研究进展第七单元典型组合式污水处理工艺和设备和研究新进展；中水的类型和水质指标；中水回用工艺的选择、工艺设计。污水处理组合工艺的最新研究进展组合工艺处理废水的研究进展中水回用工程的最新研究进展六、 课程实施（一）课时安排：本课程共学时。其中课堂教案学时，自主学习学时。知识单元章次学时分配课内学时自主学习学时第一单元第一章 绪论第二单元第二章 物理处理法第

20、三单元第三章 化学处理法第四单元第四章 物化处理法第五单元第五章 生化处理基础第六单元第六章 活性污泥法第七章 生物膜法第八章 厌氧生物处理法第九章 自然净化处理法第七单元第十章 组合式污水处理与中水回用设备合计（二）教案团队本课程教案团队有教师人，其中副教授人，讲师人，均具有研究生学历和环境相关专业背景，均为岁以下青年教师。本教案团队是一支年轻的青年教案团队，职称结构和年龄结构稍显单一，所以应该在以后的发展中凝练科研方向，提升教案能力和研究能力。（三）教案条件（仪器、设备）目前本课程的教案采用多媒体、录像等电子化设备教案，并结合课堂讲授的重点内容，提供课外扩展学习的科研文献资料。学校的教室有

21、非常完善的多媒体条件。在以后的发展中，着重开展网络资源的利用，建立教案资源的网络化，使学生可以方便的在网络上也能进行学习。（四）教案资源课程选择的教材是由中国环境出版社出版，吴向阳, 李潜, 赵如金编著的水污染控制工程及设备。该书年出版。教案过程为学生指定本相关书籍，供学生阅读参考，学生也可通过网络浏览相关院校相关网络精品课程的教案课件等，同时有环保之家等论坛等可供参考。（五）教案策略、方法手段、教案策略教案过程要根据学生的具体情况、教案的内容、教案的条件综合考虑进行，每节课的教案策略要根据以上内容具体制定。建议充分利用学生已经掌握的前置课程的知识和技能，结合多种方式（讲授、自学、讨论等）组织

22、教案。根据水污染控制工程课程的学科性质和专业特点，以及学生的接受能力等情况，在教案中主要采用班级式集中授课为主，与主题研讨、观看影像资料、课外辅导、课程论文等相结合的教案形式。多从案例分析入手，引导和帮助学生抓住矛盾，如何通过现象看到本质。以案例分析入手，变抽象的数学模型为具体的解决方法。 在教案中注重融会贯通，以主线为本，不断联系前后内容。、教案方法手段教案方法是为了达成一定的教案目标，教师组织和引导学生进行专门内容的学习活动所采取的方式、手段和程序的总和。教案方法的科学运用，是教案得以顺利进行、教案效果得以实现的重要条件。在“环境监测”的教案中，我们根据教育学中关于教案方法的一般原理，结合

23、“水污染控制工程”的课程特点，灵活使用了多种教案方法。（）启发式教案方法。根据“水污染控制工程”课的特点，理论课以课堂讲授为主，为使学生对课程内容有系统和全面的认识，加深对课程重点知识的认识并牢固掌握其内容，引导学生树立正确的学习方法和思维方式以便解决对课程难点的理解问题。（）探索式教案方法。根据“水污染控制工程”课中不同环境要素的内容，在深入分析内容的基础上，提出问题，然后经过学生的思索，查阅相关资料提出答案。教师引导学生对问题的答案进行分析，经过师生的共同探索，得出比较正确的答案。（）学导式教案方法。根据大学生具备自学能力，本门课程内容中的一部分有可能通过自学掌握的特点，采取了教师提出学习

24、提纲、给出查阅资料范围、学生通过自学查阅资料、教师给出参考问题供学生消化这样一个环环相扣的方法，调动学生的学习积极性。（）范例式教案方法。在课堂上通过讲解精选的实例，使学生掌握一般的、有普遍意义的内容。（）多媒体教案方法。充分利用现代化教案手段，全程使用多媒体教案，对于水污染控制工程这样一门多学科交叉、环境介质、污染物、监测方法三大块内容纵横交错，监测方法机理复杂、流程多而且比较难懂，基础性强、时代感强、实践性强的课程，仅停留于传统的教案手段，会感到时间紧、效果差，更不要说达到理想的教案效果了。随着多种先进技术提供的可能性，利用信息技术提供的大量共享资源，我们充分运用现代教育技术，与传统的教案

25、手段有机地结合，使课堂信息量和教案效果双增。（）开放式教案方法。贯彻现代教育理念，以开放的教案方式，强调学生参与，培养复合型人才。学生参与科学研究，利用网络参与主动学习，学生大量查阅文献，独立设计环境监测方案，讨论后具体实施，在参与中培养学生发现问题、解决问题的能力。科研成果在教案内容中得到较好体现，使课程内容保持鲜活生命力。（）关联式教案方法。“水污染控制工程”这门课程，涉及到许多其他学科的知识，如无机与分析化学、仪器分析、有机化学、环境学导论、微生物学等等。这就要求教师对其他学科的知识有所了解，在讲课时，从各门课程知识相互关联的角度，根据不同的内容有选择地运用其他学科的知识分析问题。、能力

26、培养方案（）推行“理论联系实际”的教案方式，提高学生的素质在人才培养目标上，力求实现“掌握现代水污染治理基础知识、基本技能，具有创新意识和敬业精神的生物技术人才”的培养目标，与之相对应，水污染控制工程培养方案力求体现以注重基础，追求创新，突出能力，发展个性为特色的素质教育。（）重视培养和发挥学生的学习主动性，尊重学生的个性发展培养学生的创新能力和自主选择能力。在教案培养过程中，知识的讲授和水污染治理的实验操作的实践都以学生为中心，建立互动式教案组织形式，真正使学生学到知识，提高能力。并在课程的学习过程中，增加对水处理基础知识应用领域的探究。（）推行“注重基础，追求创新，突出能力，发展个性”的教

27、育原则“注重基础，追求创新，突出能力，发展个性”的教育原则逐渐被推行和认同。在水污染治理课程基础知识的讲授过程中，贯彻落实追求创新，突出能力，发展个性的原则，对教师个人的教案方法，课堂组织形式进行相应的调整。（）科研辅助教案，培养实践和创新能力将目前已有的科研课题和已有的科研成果切实贯彻到理论教案和实践教案中，供学有余力的学生选修、实践，有利于创新人才的培养。（六）自主学习安排学习单元章节学习内容学习要求成果形式第二单元第二章查阅文献了解废水沉淀技术最新研究进展。以小组为单位查阅资料，综合分析资料，做成汇报第三单元第三章臭氧氧化、湿式氧化工艺流程及应用在学习笔记上书写学习笔记，作业第四单元第四

28、章膜分离技术在水处理中的地位和发展远景。在学习笔记上书写学习笔记，作业第六单元第六章查阅文献了解当前废水生化处理对环境的二次污染问题，针对问题提出解决方案并设计解决方案。以小组为单位查阅资料，综合分析资料，做成汇报第七章水污染生物处理技术发展新动向在学习笔记上书写学习笔记，作业第九章查阅文献了解人工湿地处理系统处理废水的类型、特点、设计原则和运行控制方案。以小组为单位查阅资料，综合分析资料，做成汇报学习笔记，作业第七单元第十章组合式中水回用系统研究进展在学习笔记上书写学习笔记，作业（七）创新创业教育安排在第一章绪论的学习过程中，通过案例分析，增加学生对水污染控制工程的兴趣；第二章物理处理法学习

29、过程中通过各种物理处理方法的学习，使学生具有治理水污染问题的职业素养；在第三章化学处理法学习过程中，使学生具备探索化学法处理废水问题的意识，同时使学生意识到污染治理行业还有很多领域我们可以去开拓，从而拓展就业思路；在第四章物化处理法学习过程中，通过辩证思维方式的渗透和可持续发展观念的培养，使学生在全新的时代以全新的观点和思维方式去对待工作；在第五章生化处理基础学习过程中教会学生探索废水处理设施中群落的平衡机理，为人类持续利用资源提供依据，同时拓宽他们的职业视野；在第六章到第九章生物处理法学习过程中，使学生了解和掌握微生物在处理废水过程中的原理和实际应用进展，培养学生利用微生物可持续治理环境的意

30、识以及在科研工作和其他工作中仔细的工作状态和敬业精神；在第十章组合式污水处理与中水回用设备学习过程中，使学生了解废水处理设施设计和应用的的基本知识，具备初步的设计、调试和运行能力。（八）学业考核与评定、考核内容知识单元掌握理解了解第一单元第一章 绪论水污染物的分类和水质主要控制指标。水污染物浓度主要表示方法。中国水资源状况和所面临的形势世界水资源简况；水污染防治方法的分类。第二单元第二章 物理处理法均和后污染物平均浓度的计算方式；理想沉淀池与浅池沉淀系统及其应用；方程。离散颗粒沉降规律。均化的类型及穿孔导流墙式均质池和同心圆型均质池的基本构造。格栅网的工作过程及其作用。筛网过滤的应用。射流器的

31、工作原理及其应用；斜板、斜板沉淀池、沉沙池、隔油池工作原理；普通沉淀池的结构、功能及其应用第三单元第三章 化学处理法絮凝剂及其作用机理；混凝工艺方法及其应用；氢氧化物沉淀法在分离回贵金属中的应用实例；分步沉淀原理在沉淀分离中的应用。胶体与悬浮液分散系脱稳凝聚机理；酸碱中和法的原理和应用，化学沉淀法在水处理中的地位与作用；中和法、化学沉淀法、氧化还原法处理污水的基本原理及其主要处理对象。混凝反应器及澄清设备的工作原理；酸碱中和法的设备类型；氧化还原法基本原理和在水处理中的适用范围；药剂氧化法和药剂还原法在水处理中的应用；电解法基本原理。第四单元第四章 物化处理法 吸附等温线的涵义及三者之间的关系；离