《水处理》课程教学大纲.pdf
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1、十堰职业技术学院十堰职业技术学院环境治理工程专业水污染控制工程教学大纲环境治理工程专业水污染控制工程教学大纲制定人:化工系 张勇一、课程的性质、任务本课程是环境治理工程专业最重要的一门职业技能课程。本课程主要研究生活污水和工业废水中主要污染物的物理、化学及生物处理技术和方法,处理设备的设计、选型,处理构(建)筑物的结构设计,污水处理厂(站)的安全操作与科学管理。本课程是环境治理工程专业的重要学科,它在整个课程体系中占有十分重要的地位。二、课程的基本要求1、了解水污染控制的基本概念、理论2、理解水污染去除机理3、掌握废水的预处理方法,化学处理技术和生物处理技术4、熟练掌握污水处理流程和处理构筑物
2、的设计和设备选型5、具备在污水处理厂(站)各工段的操作、运行管理及设备维护的基本技能三、课程内容1、绪论教学要求:了解水资源及水循环、水污染的来源及控制,污水水质与水污染控制标准、水体自净与水环境容量、水污染控制的原则与方法等内容。重点:掌握污水水质与水污染标准、水污染控制的原则与方法。教学建议:适当阅读一下课外书籍或到当地环保部门了解情况,以增强感性认识。1.1 水资源及其循环水资源现状水循环状况1.2 水污染的来源及其危害了解水污染的来源及其造成的危害1.3 污水水质与水污染控制标准掌握污水的物理、化学及生物指标我国与水污染控制有关的环境标准1.4 水体自净的机理与水环境容量的定义了解水体
3、自净的机理水环境容量的定义。1.5 水污染控的原则与方法掌握水污染控制的基本原则污水处理基本方法与流程。2、水污染控制管道系统的规划、设计教学要求:了解排水系统的规划设计原则,污水管道的水力学计算及平面图和剖面图的绘制掌握污水设计流量的确定方法,污水管道系统的平面布置及污水管道系统的维护与管理等知识重点:污水设计流量的确定难点:污水管道的水力学计算及平面和剖面图的绘制。教学建议:本章内容属建筑给排水专业的基本知识,但由于在前期的职业基础课中无此相关内容,学习起来比较难,可结合市神定河污水处理厂的设计为例来讲解更为合适。2.1 排水工程的设计原则排水工程规划设计所遵循的原则设计时所需要的相关设计
4、资料。2.2 排水系统的体制及其选择排水系统的体制分类及选择原则2.3 城市排水系统的组成城市污水、工业废水及雨水排水系统的主要组成2.4 排水系统的布置形式常见的排水系统的布置形式2.5 污水设计流量的确定生活污水流量、工业废水流量及城市污水总流量的计算2.6 污水管道的设计确定排水区界、划分排水流域确定污水长和出水口位置、控制点的确定和泵站的设置计算管段及设计流量的确定污水管道的埋设深度、衔接及在街道的位置。2.7 污水管道的水力计算污水在管道中的流动特点水力计算的基本公式污水管道水力计算的设计数据水管道水利计算的方法。2.8 污水管道的设计计算依据设计方法和步骤 2.9 雨水管渠系统的设
5、计计算。雨水管渠系统的布置原则雨水设计流量的确定雨水管渠的设计计算。2.10 管渠及管渠系统上的构筑物对管渠材料的要求,常用排水管渠排水管渠材料的选择,排水管渠系统上的附属构筑物。2.11 排水管道系统的维护与管理管理和维护的任务,排水管渠的清通,排水管道的维修 排水管道养护管理中的安全。3、物理法教学要求:了解污水物理处理法的目的熟悉调节池、格栅、沉淀池、快滤池、气浮池等设备设计的一般原则和方法,并能进行简单的设计计算重点掌握调节、格栅与筛网、沉淀、过滤、自然上浮与气浮、离心分离与磁分离等物理处理方法的工作原理,设备与构筑物的构造及应用特点具备对上述设备进行操作及维护保养的基本技能重点:调节
6、、格栅与筛网、沉淀、过滤、自然上浮与气浮、离心分离与磁分离等物理处理方法的工作原理,设备与构筑物的构造及应用特点难点:设备操作及维护保养教学建议:结合市内工业废水处理站多的特点,采用现场教学方式,能取得较好的学习效果。实验内容:沉淀及沉淀曲线的绘制。气浮实验3.1 调节调节池的构造、调节池的设计计算及调节池的搅拌。3.2 隔栅与筛网隔栅、筛网3.3 沉淀沉淀基本理论沉淀池的类型及适用条件沉淀池的一般设计原则及参数 平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池;斜板、斜管沉淀池提高沉淀池沉淀效率的有效途径。3.4 过滤过滤机理快滤池的构造及工作过程,滤料与承托层快滤池的冲洗快滤池的设计。3.5 自然
7、上浮与气浮自然上浮、气浮3.6 离心分离离心分离原理离心分离设备及计算3.7 磁分离磁分离原理及应用磁分离设备4、化学法教学要求:了解污水化学处理法的目的重点掌握各种污水化学处理法的化学原理,常见的化学处理法的应用范围及工艺流程、工艺条件,常见化学处理法所需的药剂和设备,相应的用量及选型计算具备对各种化学药剂的投配,相关设备的操作及维护保养的基本技能。重点:常见的化学处理法的应用范围及工艺流程、工艺条件难点:合适化学药剂的选择及最佳用量的确定。教学建议:化学法主要用于处理工业废水,结合市内工业废水处理站多的特点,采用现场教学方式,能取得较好的学习效果。实验内容:混凝沉淀试验4.1 混凝混凝原理
8、影响混凝效果的主要因素,混凝剂和助凝剂化学混凝设备。4.2 中和酸碱废水互相中和投加药剂中和过滤中和。4.3 化学沉淀4.4 氧化还原药剂氧化臭氧氧化药剂还原与金属还原。4.5 电解电解基本理论电解工艺设备电解法在废水处理中的应用5、物理化学法教学要求:了解污水物理化学处理法的目的 掌握污水萃取法与膜析法的净化原理、应用范围、目的、工艺流程、工艺条件、设备选型计算,所需材料及相应的用量重点掌握吸附法和离子交换法的原理、工艺流程、工艺条件、所需材料及相应的用量具备对相关设备进行操作及维护保养的基本技术。重点:吸附法和离子交换法的原理、工艺流程、工艺条件、所需材料及相应的用量难点:吸附剂和离子交换
9、树脂的选用;吸附剂和离子交换树脂的再生操作教学建议:物理化学法作为污水的深度处理技术,在本市不多见,但可以通过做实验来加深对所学知识的掌握和理解。实验内容:未知离子交换树脂的鉴别 离子交换软化实验5.1 吸附吸附原理,吸附剂影响吸附的各种因素吸附工艺和设备吸附在污水处理中的应用。5.2 离子交换离子交换基本原理离子交换树脂的基本性能,离子交换树脂的选用离子交换法的工艺设备,离子交换法在污水处理中的应用。5.3 萃取萃取原理,萃取剂的选择萃取过程与工艺萃取设备萃取法在废水处理中的应用。5.4 膜分离扩散渗透法、电渗析法反渗透、超滤6、好氧生物法教学要求:了解自然条件下生物处理的方法理解好氧生物处
10、理的基本原理,影响好氧生物处理的因素掌握生物膜法中生物滤池,生物转盘和生物接触氧化法的作用机理、工艺流程、设计计算和运行管理知识重点掌握活性污泥法的基本工艺流程,活性污泥的性能指标和活性污泥的增长规律,曝气方法和曝气池的构造,活性污泥的运行方式,活性污泥系统的设计计算和运行管理重点:生物膜法的工艺流程、设计计算和运行管理知识和活性污泥法的基本工艺流程、性能指标,曝气方法和曝气池的构造,活性污泥的运行方式,活性污泥系统的设计计算和运行管理难点:活性污泥的驯化,活性污泥系统的运行管理。教学建议:好氧生物法尤其是活性污泥是目前废水处理最常用的方法,可以通过在城市污水处理厂进行认识实习、生产实习或毕业
11、实习等方式来加深对所学知识的理解,使学生具备在生产一线工作的职业技能。实验内容:曝气设备充氧能力测定试验 工业废水可生化性实验。6.1 好氧生物法的基本原理基本概念,好氧生物处理的基本反应 影响好氧生物处理的因素。6.2 活性污泥法活性污泥法的基本流程活性污泥降解废水中有机物的过程活性污泥的性能及其评价指标活性污泥的增长规律,有机物的降解与需氧曝气法和曝气池的构造,活性污泥法的运行方式活性污泥系统的设计6.3 生物膜法生物滤池生物转盘淹没式生物滤池6.4 自然生物法生物塘,土地处理系统7、厌氧生物法教学要求:了解常见的厌氧反应器,如普通厌氧消化池、厌氧接触氧化池,上流式厌氧污泥床反应器及厌氧滤
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