中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 水污染控制工程 | 课程代码 | 084113201329 |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 56/3.5 |
课程性质 | 必修 | 实践学时 | 0 |
责任教师 | 佘宗莲 | 课外学时 | 112(56*2) |
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
《水污染控制工程》 是环境工程专业的重要主干课程之一，分为“排水管渠系统”和“污水的物理、化学及生物处理”两大部分。“排水管渠系统”重点内容为污水管渠系统、雨水管渠系统和排水泵站规划设计的基本理论、基本知识和基本方法，包括排水体制、系统特点、管材及断面特性、管渠附属构筑物、设计要求及控制参数等。“污水的物理及生物处理”重点讲授和学习的内容为污水处理中常用的物理、化学与物理化学和生物处理方法，将污水水质指标、污水处理理论、原理和工艺技术设计计算紧密结合，简要讲授污水处理的新工艺和新技术，并对沿海地区含盐污水的来源、特征和处理方法进行介绍，使学生对污水处理的理论、方法和技术有全面、系统的认识。
2.设计思路：
本课程以排水管渠系统和污水处理基本方法、基本原理为主线，结合工程实例、课外自学和课外作业的训练，使同学们掌握水污染控制工程的理论知识和基本设计计算方法。课程教学过程分课内和课外两个部分进行。
（1）课内理论知识的讲授和讨论
课内理论知识学习分理论讲授、课堂提问讨论和专题讨论答辩三部分。理论讲授是教师通过PPT课件、动画和录像等手段，将课程知识传授给学生，并运用课堂提问讨论和专题讨论的形式检验和提高学生对所学知识的理解和掌握能力。
（2）课外训练
课外训练包括习题作业和专题讨论内容资料查阅两部分。
本课程将布置适量的习题作业，训练学生将理论知识应用于水污染控制工程设计和计算的能力，锻炼同学们利用数学、自然科学、工程学等分析和解决环境工程问题的能力。
本课程提前布置多个综合性专题讨论题目，要求同学们分组针对各自的题目在课外进行充分的准备，并制作成PPT课件以备课内讲解。在专题讨论内容准备和讲解讨论过程中，可训炼学生分析、筛选和综合专业文献和知识的能力，提高学生分析理解和解决复杂环境工程问题的能力，培养学生的团队合作精神，锻炼和提高学生进行书面和口语交流的能力。
3.课程与其他课程的关系：
先修课程：环境工程原理和水力学。本课程与这两门课程密切相关，水污染控制工程中一些基本理论和原理是基于前面两门课程的知识，只有在前面两门课程的基础上，水污染控制工程的教学才能达到较好的效果。水污染控制工程的一些基本理论和方法对理解和掌握其它专业课程，如固体废弃物处理与处置和大气污染控制工程，有一定的帮助。并行和后置课程：水污染控制工程实验和水污染控制工程课程设计，这两门课程必须在学生掌握了本课程的基本理论、方法和技术的基础上，才能达到有效的教学效果。
二、课程目标
本课程的目标是通过该课程的学习，使学生全面理解和掌握水污染控制工程的基本概念、基本原理和常用的工艺方法，增进学生的工程理念，并学会利用掌握的知识分析探讨和解决水污染控制工程设计和运行管理中的复杂问题，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。
（1）基本掌握排水管渠系统的功能、结构和规划设计原理，掌握排水管渠系统的水量计算和水力计算的理论和方法；
（2）系统完整地学习和掌握污水处理的基本概念、工程设计和运行管理的基础理论和知识；
（3）掌握污水处理常用技术工艺设计和计算的基本方法；
（4）培养学生对污水处理工程基础理论的理解、掌握和分析运用能力，为培养学生污水处理科学研究的能力奠定基础。
三、学习要求
水污染控制工程是一门涉及到社会、环境生态、经济、工程和技术等诸多学科的综合性课程，作为环境工程专业的工程师，在校期间不仅要有扎实的理论基础和熟练的专业技能，而且要有一定的经济知识和社会知识，在工程技术方案选择时做到技术上先进、经济上合理、社会效益和环境效益较好。要达到以上学习任务，学生必须做到：
（1）课前认真阅读预习和自学内容，以保证跟上教学进度，并能理解课堂讲授的内容。
（2）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论和典型案例分析。本课程将包含较多的课堂讨论和案例分析等课堂活动。
（3）课后认真复习教学内容，认真阅读参考教材与主要参考书，积极思考和完成相关的思考题，促进对课程知识的理解和融会贯通。
（4）保质保量地按时完成课下作业。针对排水管渠系统的计算和污水物理处理和生物处理的工艺设计均有书面作业需要提交，只有认真完成作业才能较好掌握所学习的内容。
四、教学内容
内容顺序 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1. 水循环与水污染 | 水循环与水污染简介 | 0.5 | 水的自然循环与社会循环的过程，水污染的危害以及水环境法与标准 |
2. 管渠系统及计算 | 排水管渠系统及其水力计算 | 2.5 | 城镇排水系统的体制和选择，排水系统的主要组成部分，排水管渠及管渠系统上的构筑物、排水管渠的设计参数及其水力计算 |
3. 管道系统设计 | 污水管道系统的设计 | 2 | 污水设计流量的确定、污水管道系统平面布置、污水管道的水力设计及管道施工图绘制 |
4. 雨水管渠设计 | 城镇雨水管渠的设计 | 2 | 雨水管渠设计的原则、雨水管渠系统的平面布置和设计步骤、雨水管道水力设计示例和雨水管道平面图的绘制 |
5. 泵站设计 | 排水泵站的设计 | 3 | 排水泵站的种类和设置地点、污水泵站和雨水泵站设计及其水力计算 |
6. 污水水质和出路 | 污水性质与污染指标 | 1 | 污水的类型与特征，污水的性质与污染指标 |
污水出路与排放标准 | 1 | 污水出路，污水排放标准 | |
7. 污水物理处理方法 | 格栅和筛网 | 1 | 格栅和筛网的作用、种类和工作原理 |
沉淀的基础理论 | 1 | 沉淀类型、沉淀分析和沉淀池的工作原理 | |
沉砂池和沉淀池 | 2 | 沉砂池、沉淀池的种类、结构和工作原理，沉砂池和沉淀池的设计 | |
隔油池和气浮池 | 1 | 隔油池和气浮池的的种类、构造和工作原理。 | |
8. 污水生物处理概念和动力学 | 污水生物处理基本概念 | 1 | 污水生物处理常用方法和基本原理 |
污水生物处理生化反应动力学基础 | 2 | 微生物的生长规律和生长环境，生化反应速率和反应级数，微生物生长动力学和有机物降解动力学 | |
9. 活性污泥法 | 活性污泥法基本概念 | 2 | 活性污泥基本概念，活性污泥法基本流程和降解有机物的过程 |
活性污泥法的发展 | 2 | 曝气池形式和工作原理，活性污泥法的发展和演变，活性污泥法新工艺 | |
活性污泥法数学模型基础 | 1 | 建立模型的假设条件，劳伦斯和麦卡蒂模型 | |
气体传递原理和曝气设备 | 3 | 气体传递原理和影响氧转移的因素，氧转移速率与曝气量的计算，曝气设备 | |
去除有机污染物的活性污泥法过程设计 | 1 | 曝气池容积设计计算，剩余污泥量计算，需氧量设计计算 | |
脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计 | 3 | 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，污水生物脱氮除磷工艺的发展 | |
活性污泥法系统设计方法的深化 | 1 | 水质特征的表征，活性污泥法模型介绍 | |
二次沉淀池 | 1 | 基本原理，二沉池的构造，二沉池的设计计算 | |
10. 生物膜法 | 生物膜法基本原理 | 2 | 生物膜的结构和净化机理，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 |
生物滤池 | 1 | 生物滤池的构造，生物滤池法的工艺流程，生物滤池的设计计算和运行 | |
生物转盘法 | 1 | 生物转盘的构造，生物转盘法的工艺流程，生物转盘的设计计算、应用和研究进展 | |
生物接触氧化法 | 1 | 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 | |
生物膜法的进展 | 1 | 曝气生物滤池和生物流化床工艺 | |
11.污水自然生物处理 | 稳定塘 | 1 | 好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘 |
污水土地处理 | 1 | 污水土地处理系统的净化机理和工艺类型 | |
人工湿地处理 | 1 | 人工湿地的净化机理、类型和设计 | |
12. 污水厌氧生物处理 | 厌氧生物处理基本原理 | 1 | 厌氧消化的机理和影响因素 |
厌氧生物处理工艺 | 2 | 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，两相厌氧法 | |
13.污水化学与物理化学处理 | 化学混凝法 | 1 | 混凝原理、混凝剂和助凝剂、影响混凝效果的主要因素 |
氧化和还原法 | 1 | 高级氧化技术、还原法 | |
膜析法 | 1 | 渗析法、反渗透法、超滤法 | |
14. 城市污水回用 | 回用标准和回用系统 | 1 | 回用途径和回用水水质标准，污水回用系统类型和组成 |
回用处理技术方法和回用安全措施 | 1 | 预处理技术，深度处理技术，处理技术组合与集成，安全措施和监测控制 | |
15.污泥的处理与处置 | 污泥的来源、特性及数量 | 1 | 污泥的来源和特性，污泥量及计算 |
污泥浓缩和污泥稳定 | 1 | 重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩，污泥的生物稳定和化学稳定 | |
污泥脱水和最终处置 | 1 | 污泥调理和污泥脱水，污泥的综合利用和处理方法 | |
16.含盐污水处理 | 含盐污水的生物处理 | 2 | 含盐污水的来源和对微生物的影响，含盐污水的生物处理 |
五、参考教材与主要参考书
（1）高廷耀等.水污染控制工程，第四版（上、下册）.北京：高等教育出版社.2015.4(ISBN: 7040421267, 9787040421262)
（2）张自杰等.排水工程，第五版（上、下册）. 北京：中国建筑工业出版社.2015.2 (ISBN: 9787112169818)
六、成绩评定
（一）考核方式E.其他 ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课堂讨论及平常表现 | 10% |
2.平时作业成绩 | 15% |
3.专题讨论成绩 | 15% |
4.期末考试成绩 | 60% |
总计 | 100% |
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：