《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点（推荐9篇）

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇1

课程名称（英文）：Course Design of Water Pollution Control 学

分：2.5 总 学 时：2.5周

适用对象：环境工程专业

一、课程设计教学目的

本课程是《水污染控制工程》课程的实践环节，通过课程设计加深学生对有关废水处理理论的理解，使学生掌握文献和设计资料使用方法，掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握有关工程设计文件的编写方法，培养学生具备一定的工程制图和设计能力。

二、课程设计基本要求 掌握工程设计的设计步骤、方案选择方法； 2 了解废水处理工程设计的特点和原则； 熟悉使用国家相关的法律法规、标准规范、设计手册的方法； 4 掌握主要处理构筑物和设备的设计方法； 掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法。6 掌握有关工程设计说文件的编写方法；

三、课程设计内容及时间安排

（一）课程设计内容 1 设计要求

（1）根据提供的原始设计资料和设计要求，查阅相关文献资料，确定废水处理工艺流程；（2）对各构筑物和设备进行工艺计算；

（3）对废水处理站的定型设备进行设计和选型；（4）编制设计说明书。

（5）绘制废水处理站的平面布置图、高程图；（6）绘制主要构筑物和设备工艺图。2 提交成果

（1）设计说明书1份；（2）平面布置图1张；

（3）废水处理站高程图1张；

（4）废水处理构筑物和设备2-3张。

（二）课程设计时间安排 设计动员，发放设计任务书（0.5天）； 2 课程讲授（1天）； 查阅资料、拟定设计程序和进度计划（0.5天）； 4 方案设计、设计计算、编制设计说明书（7天）； 5 设计图纸绘制（9天）。

四、考核方法及成绩评定

考核的内容包括：设计说明书和图纸的质量；完成题目的难度；独立完成设计情况；答辩情况。成绩采取审定与答辩相结合的方式进行评价，按五级积分制（优、良、中、及格、不及格）评定。

五、教材及参考文献

教 材

﹒1﹒ 《环境工程设计》郝瑞霞编著 河北科技大学出版社 《水污染控制工程课程设计设计指导说明书》 参考资料

《排水工程》下册（第四版）张自杰编著 中国建筑工业出版社 《污水处理新工艺与设计计算实例》 孙力平编著 科学出版社

《三废处理工程技术手册》（废水卷）北京市环境保护科学研究院主编 化学工业出版 《废水处理理论与设计》 张自杰编著 高等教育出版社

《给水排水工程快速设计手册》

六、其他要求 设计说明书编写规范； 2 图纸按照规范绘制。

﹒2﹒ 严煦世编著 中国建筑工业出版社

大纲制定：郭建博

大纲审定：李再兴

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇2

目前, 工科教育中缺乏自主性与创新性能力的培养, 已成为各级教育部门需要迫切考虑和解决的难题。理科和工科教育模式趋向与同质化, 工科教育的实践内容大多趋向于验证式、统一化, 加上缺乏产业及市场的导向及参与, 导致企业大量需要的实用型和技术型人才严重缺乏。为了贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要 (2010-2020年) 》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年) 》的重大改革项目, 促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国, 我国教育部在2010年推出“卓越工程师培养计划”重大教育改革计划, 其目标是培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才, 为国家建设创新型国家和人才强国的发展战略服务。

随着国家低碳节能经济的实施及对环保产业的日益重视, 对环境工程本科教育也提出了更高的要求。本校环境工程专业全系教师通过对广东省环保人才方面的需求进行深入、广泛调研, 结合“十二五”人才培养规划和需求状况, 进行了环境工程专业人才培养方案与培养定位研究, 将我校环工专业定位为培养“从事环境污染控制与治理工程的规划、设计、施工管理及运行管理, 环境保护领域的技术研究、开发与推广的高级应用型工程技术人才”。作为环境工程专业的专业骨干课程, 水污染控制工程实践教学改革在专业教改探索中起重要作用。

1 现状与问题

本校环境工程专业定位和卓越工程师培养计划的目标从不同层面上指引了我院环境工程专业的教学的改革方向, 其培养目标在本质上是一致的。作为主干课程, 分析我院水污染控制工程实践教学现状, 主要存在以下问题:

1.1 实践教学体系还不完善, 缺乏系统化

该课程的各项实践性环节虽已受到重视, 但基本是以理论教学为主导, 未形成较为独立的实践教学框架, 特别是以卓越工程师培养计划为导向的, 以培养创新能力强的应用性人才为目的的系统化的实践教学体系。

1.2 实践教学与其他专业基础课乃至基础课的衔接上有待加强

学生在实验过程中不能应用已学知识举一反三, 触类旁通, 影响教学效果。

学生的基础实验技能的掌握欠佳, 实验的实际操作、动手能力问题尤为突出。由于各种原因, 相关课程安排的时间及内容在与本课程的衔接上存在不妥之处, 如工程制图与CAD设计与实际工程的衔接不强, 又如认识实习中缺乏配套基础技能训练等。另外, 学生若不能在先前的学习中充分掌握基础知识与技能, 也势必会影响到本课程的学习效果。

1.3 工程设计、施工等方面的教学师资力量比较薄弱

作为传统工科专业, 本专业在工程设计施工、工程概预算等方面的教学是重点内容, 在师资方面的要求较高, 而本课程的设计与工艺调试环节更是实践教学的重点。我系教师大部分是毕业后直接进入本校任教, 在实际工程设计、施工及运行管理方面的实践经验较为缺乏, 这对我们培养面向生产一线所需要的的应用型人才是不利的, 有悖于专业定位导向。

针对上述存在问题, 我系水污染控制工程实践教学体系仍待优化和完善。因此, 进行以环境工程应用型人才的卓越工程师培养计划为导向的实践教学改革与探索, 从而使毕业生具有更强的知识应用能力, 只有这样才能受人才市场欢迎, 以应用型人才培养为定位的高校才能获得更好的发展空间, 开展这方面的教学改革具有重要的现实意义及应用前景。

2 改革目标与内容

2.1 改革目标

本项目拟以卓越工程师培养计划及专业定位为导向, 通过优化调整水污染控制工程实践课程教学模式, 使该课程能更好地契合于环境工程专业新的实践教学体系, 讨论该课程在环工专业的四个实践环节:“学科基础实验教学”、“科技创新实践教学”、“学科技能实践教学”和“生产实际实践教学”中的开展方式, 包括优化和改革实践教学内容及方法, 增设综合性和设计性实验, 增加“项目式实践教学方法”的案例教学等具体方式, 并且通过建立完善的实践课程管理体系和有针对性的师资建设, 以达到提高本专业学生的实践创新能力和综合素质的目的。

2.2 改革内容

(1) 课程服务于专业, 努力使水污染控制工程课程更好地契合到在环境工程专业新的实践教学体系当中。

实施卓越工程师培养计划, 环境工程专业应进一步开展“科技创新实践教学”和“生产实际实践教学”教学环节, 水污染控制工程作为主干课程需同步进行。该课程对学生综合能力要求较高, 在实践教学内容和方法上必须与基础课程上保持紧密联系, 在各个教学环节中强化对基础知识与技能的理解与应用, 反之也将加深学生对本课程的掌握, 两者相互促进。

(2) 优化课程实践教学内容, 改革实践教学方法。除了增设设计性、综合性实验, 开展“项目式实践教学方法”外, 优化整体教学路线, 强化工艺调试及技能训练的作用。

(3) 完善管理体系以保证教学改革实施。建设较高师资水平的校外实践教学基地并长期合作, 使课程教学与生产实践实现点对点的有机结合, 充分体现专业与卓越工程师培养计划的导向作用。

3 改革实施方案与方法

3.1 以实施卓越工程师培养计划及专业定位为导向, 使课程契合到新的专业实践教学体系中

以高级应用型人才培养为方向, 在课程实验中加入案例教学。例如, 污水处理实验可以根据某污水处理厂的某工艺为例展开讲授, 废水处理以电镀废水的处理作为案例重点讲授。

为本课程增设25-50学时的综合性实验课程, 针对工业废水的特点选择处理工艺及设计实验内容。在实际情况中, 工业废水由于同时含有多种污染来源而需要多种不同的处理工艺综合进行, 一般来讲可以先采用化学方法将重金属离子去除后再进行生化去除有机物。学生在实验前通过资料收集并提交方案, 其中包括各项指标的测定原理、处理方法及工艺参数。通过整合实验项目, 在污水处理常用方法的实现和常用水处理工艺的筛选等关键技能培养中增设类似的综合性实验, 并根据实验室条件不断更新内容, 使学生尽量接触到更多工艺。

3.2 创新实践教学内容与方法, 优化整体教学路线

增加“学科技能实践教学”等环节, 包括认识、课程实习, 课程设计等。在教学路线中增加了环境微生物和环境监测技能训练, 提高学生的实践动手能力, 同时也作为水污染控制工程所需的背景知识给予强化。课程设计以水处理工艺设计与工业废水处理设计为基础, 增设综合性设计与工艺调试教学环节, 对该课程整体教学路线及其细节进行优化。

3.3 进一步开展科技创新和生产实际实践教学环节, 建立完善的管理体系与师资队伍

进一步开展科技创新和生产实际实践教学环节, 把实践平台中的“课程实验-课程实习-课程设计-课外创新实验-生产实习-毕业设计 (论文) ”各环节联系起来, 学时在校外基地中开展与其相关毕业课题研究, 提高论文的质量, 为学生进一步走向对口的实际工作岗位打下扎实的基础。设置实践教学相关管理体系, 进行师资建设, 为本课程实践教学改革提供体制与技术支持。

4 结语

《水污染控制工程》是环境工程专业的主干课程, 经过本校环境学院的长期努力, 已为本课程创造了良好的教学条件与合理的教师梯队, 为该项教学改革研究的顺利实施提供了坚实基础。而日趋成熟的校内外实践教学环境, 也保证了以卓越工程师培养计划为导向的教学改革的顺利实施。

课程的改革离不开专业的发展, 在国家高度重视可持续发展、环保事业大发展和对环境人才培养的迫切需求背景下, 建立环境工程系以来, 已经获得教学成果奖及校级教研项目多项, 课程组成员60%的教师获“教学质量优秀奖”、“教学成果奖”等各类荣誉。作为主干课程的教学改革项目, 专业的快速发展为项目的实施提供了有力支持。

摘要：以卓越工程师培养计划及专业定位为导向, 优化与调整水污染控制工程实践课程教学模式, 使课程能更好地契合于环境工程专业新的实践教学体系, 讨论本课程在专业的四个重点实践环节中的开展方式, 提高本校环境工程专业学生的实践能力、创新能力和综合素质。

关键词：卓越工程师,水污染控制工程,实践教学

参考文献

[1]刘晖, 周康群, 周遗品等.结合注册环保工程师考试——开展卓越工程师培养探索与研究[J].广东化工, 2014 (10) :173-174.

[2]彭永臻, 马勇, 王淑莹.环境工程课程体系的改革与注册环保工程师制度的结合[J].中国现代教育装备, 2008, 62 (04) :153-155.

[3]张焕祯, 赵茜.面对“两师”制环境工程本科教育改革的思考[J].环境工程, 2009 (27) :554-557.

[4]吴向阳, 刘宏, 李潜.环境工程专业“水污染控制工程”课程建设[J].教育与职业, 2012 (05) :131-133.

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇3

[摘 要]水污染控制工程是环境工程专业核心课程之一，为贯彻落实“国家卓越工程师教育培养计划”，对该课程进行了一系列教学改革，主要包括：改变教学观念，重组教学内容，建设校内外实践教学基地，优化教学设计、方法和手段以及改革实践教学。通过相关改革，以期在水污染控制领域增强学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

[关键词]水污染控制工程 卓越工程师 课程教学改革 环境工程专业

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）06-0144-03

为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》以及中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，自2011年开始国家在相关高校开展“卓越工程师教育培养计划”，我校（安徽科技学院）环境工程成功入选国家第三批“卓越工程师教育培养计划”专业。

水污染控制工程是我校环境工程专业核心课程之一，主要讲授污水的物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法，并根据不同的水质特点对常见的污水处理工艺进行系统学习，使学生能够熟悉或掌握：各种污水处理方法的基本原理、常见污水处理构筑物的设计与计算以及根据不同水质特点选择合适的处理方法或处理工艺。为了达到国家“卓越工程师教育培养计划”要求，我们立足区域实际情况，服务于区域发展需要、行业企业需求，有条不紊地推进环境工程专业建设。专业建设的立足点是课程建设，尤其是核心课程的建设。为此，水污染控制工程课程组在教学观念，教学内容，教学设计、方法和手段以及实践教学等方面做了相关的教学改革探索，取得了较好的实际效果。

一、“三个面向（面向工业界、面向世界、面向未来）”教学理念的转变

根据教育部“卓越工程师教育培养计划”“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，我们在水污染控制工程课程教学过程中必须坚持以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。安徽科技学院是一所地方性应用型人才培养高校，因此我们以区域内突出的水环境污染治理问题（如淮河流域治理、农业面源污染、门台工业园区工业废水处理、城镇生活污水处理和规模化养殖废水处理）为抓手，完善学生的知识结构，强化其综合能力以及提高其工程素质，进一步加强学生的工程意识，工程实践、设计和创新能力。水污染控制工程作为环境工程专业核心课程，为适应新形势下该专业发展的需要，教学理念的改革主要体现在以下三个方面：1.结合企业进行相关教学;2.按照企业或行业要求培养水污染控制工程方面的人才;3.着力强化学生在水污染控制工程领域的工程实践和创新能力。

二、以工程应用型知识模块为主线组织教学内容

我校环境工程专业“卓越工程师教育培养计划”的培养目标为以推进高素质的本科工程型人才培养模式创新为改革目标，大力培养高素质的本科工程型人才;培养具有从事工程技术工作所需的工程科学技术知识以及一定的人文和社会科学知识，掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，拥有解决工程技术问题的操作技能，了解本专业的发展现状和趋势，掌握选用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力，并具有工艺设备、工程项目设计与管理经验，具备良好沟通与交际能力，具有职业道德和责任心、高素质的本科工程型人才。

水污染控制工程课程是环境工程专业的核心课程之一，支撑着该专业及其学科的发展，是一门系统性和工程应用性很强的课程，同时也是一门涉及数学、物理、力学、化学、生物等学科交叉的课程。为此，我们以工程应用为主线构建相关知识模块，从而提高学生的工程素质，具体知识模块如下：

1.污水水质指标和污水出路：重点阐述不同水质特点的工业废水或生活污水等的监测项目、排放标准以及污水回用目的和标准;

2.污水的物理处理法：重点阐述格栅、沉砂池和沉淀池的功能和特点，掌握其设计规范和计算方法;

3.污水生物处理法：重点阐述活性污泥法、生物膜法和厌氧处理法的特点，掌握其设计规范和计算方法;

4.污水化学及物理化学处理法：重点阐述氧化还原法、中和法、离子交换法、萃取法和膜析法的工程和特点;

5.污泥的处理与处置：重点阐述污泥浓缩、污泥脱水和污泥消化的特点，掌握不同构筑物的污泥特点及其适合的处理方法;

6.污水处理厂的设计与计算：重点阐述工艺流程的设计与计算和平面、高程的布置，掌握设计规范和计算方法。

三、立足校内外实践教学基地，强化学生工程能力培养

在人才培养方式上改革传统的以知识传授为主的教学体系、课程体系和教学内容，建立以工程能力系统化培养的应用型人才培养教育教学体系。从学生能力培养要求出发，统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系，将工程能力培养贯穿于各教学环节。为此，我们在教学过程中，牢牢结合校内和校外教学实践基地强化学生的工程能力培养，具体如下：

1.生活污水处理能力培养：掌握格栅、沉砂池、沉淀池、曝气池（完全混合法和推流式）的设计与计算;熟悉氧化沟工艺，序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，SBR），厌氧 / 缺氧 / 好氧（Anaerobic / Anoxic / Oxic，A / A / O），完全接触氧化法等相关设备的运行管理;熟悉凤阳富春紫光污水处理厂氧化沟工艺、德力小型生活污水处理工艺运行管理;

2.难降解工业废水处理能力培养：熟悉铁碳微电解、臭氧紫外、Fenton试剂法等高级氧化技术设备的运行管理;熟悉安徽凤阳染料化工厂染料废水处理工艺的运行管理;

3.养殖废水处理能力的培养：熟悉膜生物反应器和活性炭生物滤池等设备的运行管理;熟悉凤阳族光生态养殖有限公司沼气发电及沼液处理工艺的运行管理;

4.农业面源污染治理能力的培养：熟悉无土栽培技术与水体富营养化植物修复技术;熟悉生态沟渠、氧化塘和人工湿地的设计与计算;熟悉蚌埠龙子湖人工湿地系统的构建、运行与管理。

四、多元化教学设计、方法和手段提升教学质量

水污染控制工程是一门工程应用性很强的课程，在组织教学活动过程中，首先培养学生自主获取知识的能力，以培养学生工程实践能力，提高学生工程素质为目标，充分利用多媒体、网络和电子数据资源等现代信息技术，逐步形成一套完整的教学设计、方法和手段：充分利用多媒体和网络技术，采用启发式、讨论式将课堂知识讲授与校内外实践基地相结合、教材知识和学科前沿相结合、工艺理论与仿真运行过程相结合。

1.三结合教学设计。课堂知识讲授与校内外实践基地相结合，如讲授城镇生活污水处理时将污水处理方法与校内外实践基地的氧化沟、A / A / O、SBR、完全接触氧化法等工艺设备结合起来，做到理论与实践、课堂教学与现场教学的统一，提高学生理解知识和运行知识的能力;教材知识和学科前沿相结合，如在讲授生物脱氮除磷理论时，将厌氧 / 好氧除磷与厌氧 / 缺氧（即反硝化同步脱氮除磷）理论结合起来，使学生掌握相关知识的前沿动态，开阔学生视野，以便激发学生的学习兴趣以及为以后硕士阶段研究工作打下基础;工艺理论与仿真运行过程相结合，如在讲授格栅、沉淀池、活性污泥法等构筑物或工艺时，利用Flash技术制作相应的模拟动画，将抽象的理论具体化，有助于学生对知识的理解和掌握。

2.启发式和讨论式教学方法：采用启发式教学法，将基本原理讲通、讲透，以便充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，加强师生互动交流，以启发学生思维，调动学生学习的主动性和积极性，如讲授曝气池的设计与计算时，以曝气池微生物量或有机物量为单元进行物料衡算，逐步引导学生推导和验证污水处理基本数学模型;采用讨论式教学法，培养学生独立思考、归纳总结的能力以及创新思维，如在讲授完城镇污水处理工艺时，让学生查阅资料，归纳总结，然后对不同污水处理工艺的特点、适用范围、设计与计算进行小组讨论。

3.充分利用多媒体和网络技术。在教学手段改革中，充分利用Powerpoint、Flash和录像等多媒体与网络技术，把抽象的单元处理概念、流程、内部构造及运行过程等转化为直观、生动、形象的多媒体信息，使复杂内容简单化、静态内容动态化，并强化了学生的工程理念;利用网络资源和立体化教材体系，提供给学生互动学习平台，促进“自主学习”和“交互学习”，加大课程信息量和增加课堂教学的有效性和趣味性。

五、多层次实践教学过程增强学生工程应用和创新能力

水污染控制工程实践教学是将理论知识应用于实践的过程，对理解知识，掌握技能，培养学生工程应用能力起着重要作用。为此，我们在实践教学过程中坚持“理解知识、掌握技能、提高工程素质”的教学思路，促进学生工程应用能力的发展，构建三个层次的实践教学过程，具体如下：

1.认知实践过程。该阶段主要认识和理解污水处理过程中构筑物、工艺或设备的基本原理、运行和管理，着重培养学生理解知识和应用知识的能力;校内认知的相关工艺或设备有：完全混合活性污泥反应器、絮凝沉淀实验装置、曝气充氧实验装置、竖流式圆形溶气加压气浮装置、SBR法间歇式设备、A2 / O工艺城市污水处理模拟装置;校外认知的相关工艺或设备有：染料化工染料废水处理工艺和设备、凤阳污水处理厂工艺和设备、规模化养殖废水厌氧-好氧处理工艺和设备、石英砂磨洗废水混凝沉淀处理工艺和设备。

2.设计与计算过程。该阶段主要让学生掌握各种构筑物的结构、设计规范和原则、设计与计算方法以及AutoCAD绘图，着重培养学生工程设计、计算以及绘图能力，主要包括：格栅的设计与计算，平流式沉砂池和曝气沉砂池的设计与计算，平流式沉淀池、竖流式沉淀池和福流式沉淀池的设计与计算，推流式曝气池和完全混合式曝气池的设计与计算，生物脱氮工艺设计与计算，生物除磷工艺设计与计算，生物滤池的设计与计算，人工湿地的设计与计算;

3.创新实验过程。该阶段主要依托产学研合作项目和国家级、省级以及校级大学生创新课题，着重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的工程应用能力，主要包括：难降解工业废水的高级氧化技术，城镇生活污水的脱氮除磷技术、城市污泥资源化利用技术、农业面源污染的人工湿地治理技术、重金属废水的活性炭吸附处理技术等。

六、结束语

为达到国家环境工程专业“卓越工程师教育培养计划”要求，我们对水污染控制工程核心课程进行了一系列教学改革，形成一整套完整的教学体系，着力培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，取得了较好的效果。改革后的教学体系主要包括：坚持“三个面向”教学理念;重组教学内容，突出了工程应用型知识模块;充分利用校内外教学实践基地培养学生工程能力;多元化教学设计、方法和手段提升教学质量;多层次实践教学过程增强学生工程应用和创新能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 联邱微，南军，袁一星.卓越工程师教育培养计划创新课程体系及其特色——以哈尔滨工业大学土建类工科为例[J].黑龙江高教研究，2015（1）：164-167.

[2] 仲伟峰，何小溪.创新型工程科技人才培养模式的研究[J].黑龙江高教研究，2014（2）：137-139.

[3] 明银安，张娜，余训民等.基于“卓越工程师”培养的《水污染控制工程》教学改革研究[J].长江大学学报（自科版），2014（1）：96-98.

[4] 段蓉，董涌波.“卓越工程师教育培养计划”的认知与实践[J].宿州学院学报，2012（8）：78-80.

[责任编辑：钟 岚]

[收稿时间]2014-12-17

[基金项目]国家级环境工程专业卓越工程师培养计划项目;安徽省环境工程特色专业质量工程项目（2014tszy024）。

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇4

摘要:依据学校环境工程专业的培养目标,提出了《大气污染控制工程》课程建设应从理论教学和实践教学两个环节着手,体现为火力发电行业培养环保人才的专业特色。可供其他院校环境工程专业制定培养目标及进行课程建设时参考。

关键词:专业特色大气污染控制工程课程建设

环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。环境工程专业肩负着培养能运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论与方法,保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的专门人才的重任。环境工程学科是一门新兴的、综合的学科。

比较中外环境工程教育的历史和现实,我们不难发现:没有特色就没有优势,也谈不上生命力。环境工程本科专业应在坚持“统一性”的基础上,注意发展“特殊性”,突出“个性”。

专业开办之初,学校就确立了在遵循环境工程专业统一培养规格和基本要求的前提下,根据我校立足火电行业的学科优势,办出我校环境工程专业的特色。在这样一个指导思想下,我校的环境工程专业定位为“培养面向以电力企业为代表的能源动力类行业中的工业废水及废气的污染排放控制及监测与评价,兼顾声、固体废物等污染防治的工程应用型人才”。

《大气污染控制工程》是环工专业的主干专业课,为体现我校环工专业特色,切实实现培养目标,应从以下几方面进行本课程的建设。

1.优化理论教学内容、教学手段,体现立足电力行业的专业特色

环境工程学科具有涵盖面广的特点,其主干专业课程《大气污染控制工程》的教材也同样涵盖了各行业大气污染控制的基本理论、方法、技术、设备及流程等内容。为体现我校环境工程特色,激发学生学习兴趣,应从合理设计教学内容与教学手段两方面做起。

(1)教学内容的确定,应围绕火力发电行业的大气污染防治进行

①教材的选取。一本合适的教材,是教师讲好这门课,学生学好这门课的基础。目前,《大气污染控制工程》教材,主要有:高等教育出版社出版,郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,郭静与阮宜纶主编的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,姜安玺等编著的《空气污染控制》,前两本教材的体系基本相同,后一本内容较为宽泛,教材的编写是依据大气污染源进行,除了烟尘、SOX、NOX等常规大气污染物外,还涉及有二恶英、恶臭、室内空气污染与控制内容。通过比较,作者认为郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》更适合我校环境工程专业选做教材,另两本书可作为指定参考书,供学生课后阅读,扩大知识面。

②教学内容的取舍。在选定了适合的教材之后,教师切忌照本宣科,讲授过程中应做到有重点、有概括、有启发。如有关大气环境质量标准的内容,应及时查找新标准,并把《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-)作为讲解重点,其他相关标准可提供网址,让学生自己查阅;除尘装置部分应以火电厂主要应用的电除尘器和袋式除尘器为重点讲解内容,其他类型的除尘器作一概述,提出问题让学生通过自学来解答;关于火电厂燃煤烟气脱硫(FGD),由于该项技术是火力发电厂目前采用的主要的脱硫技术,而且该项技术发展非常迅猛,因此教师应及时跟踪先进技术,传授给学生最新、最实用的知识。另外,火力发电厂CO2排放问题也日益受到重视,关于它的生物处理方法也有很多的研究报道,可通过课堂教学引导学生关注这个领域的动态。

(2)采用先进的教学手段和多样的教学方法,激发学生学习兴趣和提高学习效率

利用网络资源、已有的素材库、PPT软件制作《大气污染控制工程》多媒体课件,实现该课程的多媒体教学。通过形象生动的图片、动画、视频等形式激发学生的学习兴趣,提高学习效率。

在课堂教学中要摈弃那种“满堂灌”的教学方法,代之以讨论式,启发式的教学方法,通过采用“发现问题―提出问题―分析问题―解决问题―发现新问题”的教学模式,使学生从被动接受知识转变为主动建立自己的知识和能力体系。教学过程中多给学生提出问题,引导思路,启发思维,让学生通过查阅参考书、资料及与教师讨论获取知识,使学生在探讨中学习,享受到获取知识的乐趣,并逐渐养成一个良好的学习习惯。

2.重视实践教学环节建设,实现工程应用型人才的培养目标

实践教学环节是学生由理论到实践再认识的过程,是培养学生主动正确地运用理论知识解决复杂的实际问题的`能力的重要环节,抓好这一环节是提高学生工程能力的关键,也为实现“工程应用型本科”的培养目标打下了坚实的基础。《大气污染控制工程》课程实践教学环节包括认识实习、基础实验和课程设计三个环节。

(1)强化实习环节教学,培养学生的专业认同感

在学习《大气污染控制工程》课程之前,学生要进行认识实习。认识实习是学生明确专业培养方向、服务行业状况的重要一环,是培养学生的专业认同感的有效环节。对于认识实习应防止流于形式,在进入实习场地之前,对实习场地的相关情况,涉及到本课程内容的基本原理、设备、系统、流程做概括性的讲解(最好采用多媒体手段进行),使学生进入实习场地后做到心中有数,把应该关注的内容筛选出来,对日后课程的学习是一个好的开端。

目前,我们主要以太原第一热电厂为有关大气污染控制内容的实习基地。在学生进入基地前,应将该厂电除尘装置的布置位置、型式、基本原理、除尘效率、运行概况给同学做一讲解;对该厂采用的高速平流简易石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺做概括性的讲解,并把相关脱硫技术也做一概括(要用图片配合),通过这样的积极准备,学生的认识实习一定会达到事半功倍的效果。 (2)加强实验室建设,为课程实验提供保证

基础实验是《大气污染控制工程》课程实践教学环节的核心环节。要使实验能够满足教学要求,应从实验场地、实验装置、实验指导教师的建设与培养等方面做起。《大气污染控制工程》是一门实践性很强的课程,需要加强实验室建设。可采用购置实验装置、退役装置,也可采用仿真手段进行实验。内容应包括:袋式除尘器、电除尘器、吸收法脱硫、吸附法脱硫、燃烧中脱氮等。

随着教学改革的深化,设计型实验已受到了普遍的重视。《大气污染控制工程》基础实验建设时就应考虑设计型实验的实施。比如:给定某烟气的组分及浓度,让同学自己设计烟气流程,使出口烟气可实现达标排放且技术经济合理。设计完后再通过将不同类型的除尘器与烟气吸收实验装置进行组合进行效果验证。通过这样的实验一方面增强了学生解决实际问题的能力,另一方面也提高了学生的学习兴趣。

(3)重视课程设计指导工作,加强工程基本技能训练《大气污染控制工程》课程在专业教学计划中设置了两周的课程设计时间,分为除尘装置设计和脱硫工艺设计两块内容。课程设计是学生对所学知识进行巩固、提高的综合性的重要环节,要使学生受到工程基本技能的训练,包括工程计算、设备选型、流程设计、技术经济分析、绘图等,具体可从以下几方面实施:

a.科学编写《课程设计任务书》、《课程设计指导书》;

b.设计题目的选取应来源于火力发电厂大气污染防治生产实际或具有一定应用价值的模拟题目;

c.设计过程中应采用“少讲、多练、勤思维、多讨论”的原则,放手让学生自己去干,教师加强启发指导;

d.考核过程中,教师只要把握学生是否掌握了正确的设计思想即可,应鼓励学生交出多种设计方案,并针对不同方案进行点评。

3.结束语

课程建设是一项复杂的系统工程,特别是对于大气污染控制工程这一类涉及面广、内容多的专业课,更具有难度大、周期长的特点。随着课程教学的进行,一定还会发现需要改进、完善的内容。我们将本着实现专业培养目标、体现专业特色、增强学生竞争力的思想,进一步探索《大气污染控制工程》课程建设的新内容。

参考文献:

[1]蒋展鹏.环境工程学[M].北京:高等教育出版社,1992.

[2]张焕祯,等.中国环境工程本科教育发展及人才需求分析[J].环境保护,2003(2).

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇5

一、课程设计意义、目的和任务 课程名称：机械设计 适应专业：交通运输（本科）专业 课程设计学分：2学分 大纲审核人：王卫东

1.《机械设计》 课程设计是机械设计课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，是 机械学相关专业的 学生在校期间第一次 进行的较长时间、较系统、较全面的工程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。对于树立学生的创新精神，培育学生的设计意识，激发学生的学习兴趣，加深同学对课堂所学内容的理解和掌握都具有举足轻重的作用和十分重要的意义。

2.本教学环节的实施目的是：

1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。

2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。

3）进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。

4）有条件的话，可熟悉计算机和流行 CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。

3.任务（学生应提交的设计成果）

机器或部件正式装配图 1 张，A0 或 A1 图纸。

零件工作图 2 张，A3 或 A4 图纸。通常为轴、齿轮（或蜗轮）零件工作图。设计计算说明书一份，说明书应包括：确定传动装置总体方案，选定电动机，传动装置运动学、动力学计算，传动零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算，联轴器选择等内容。

二、课程设计教学的基本要求是：

1.能从机器功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。

2.能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。

3.能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。

4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。

5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机进行结构设计并绘制装配图、零件图的方法。

三、课程设计的内容及安排 1.主要内容

课程设计题目常以一般用途的机械传动装置为主，也可选做其他设计题目，其工作量相

当于一级齿轮减速器或单级蜗杆减速器的设计。

每个学生应相对独立完成：确定机器或传动装置的总体方案，选定电动机和传动机构，并完成其运动学和动力学计算；进行传动零件以及轴、轴承、键联接、联轴器的设计计算，选择有关零、部件的类型和规格；结合设计计算，穿插进行主要零件的结构设计；绘图进行机器或传动装置的总体结构设计并综合考虑其润滑与密封等问题；进行轴的精确校核计算；绘制正式装配图；整理、撰写设计计算说明书；总结设计，准备答辩等内容。

若采用计算机绘图，机器或部件装配图和零件工作图可用计算机绘制。设计题目可仅给机器所需实现的功能，由学生自行设计传动方案；亦可给定传动方案，由学生分析后进行设计。

2.工作进度安排

(1 传动方案设计（含选电动机、传动装置的运动学、动力学计算）（1 天）；

(2 传动件设计（1.5天）；(3 装配草图设计（2.5天）；(4 装配工作图设计（3 天）；(5 零件工作图设计（0.5 天）；(6 编写设计计算说明书（0.5 天）；(7 总结（0.5 天）；(8 答辩（0.5天）。

设计过程总计2 周。在此之前已经其中安排一次减速器装拆实验和观摩模型实物展览室，增强学生的感性认识；安排 8 学时集中讲课，讲解各阶段要点；其他时间采取集体辅导与个别指导相结合的指导方式。

其中讲课、辅导穿插在各阶段进行。

四、课程设计考核方法及成绩评定

设计完成后应进行答辩，对设计进行总结。指导教师应引导同学对设计中的问题进行研讨，直至得出正确答案。同时考察同学的理论设计能力。

课程设计成绩应根据上交设计成果的质量、平时成绩和答辩成绩综合评定。并按优秀、良好、中等、及格、不及格评出成绩，成绩单独记。达及格以上者，获得2个学分。

五、课程设计参考书

1、机械设计课程设计.黄珊秋主编.机械工业出版社.1999.2、机械设计基础.陆萍主编.山东科学技术出版社 2003.3、机械设计常用标准.山东大学机械学院.机械原理零件教研室.1999.4、机械零件设机手册.东北大学《机械零件设计手册》编写组.冶金工业出版社.1994

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇6

《污染控制微生物学》课程考试大纲

一、适用专业：环境工程、环境科学

要求考生了解和掌握微生物的形态结构、生理特征、新陈代谢、生长繁殖和遗传变异等特点，同时了解环境微生物学的基本原理及其在污染控制工程中的应用。

二、试题类型：名词解释；填空题；单项选择题；判断题；简答题；论述题;实验题等。

三、考试形式：笔试，闭卷，考试时间120分钟，试卷满分为100分

四、参考书目

1.《污染控制微生物学》（第四版），任南琪等编著，哈尔滨工业大学出版社，2011年12月

2.陶雪琴、肖相政等主编.环境微生物学实验与题解，科学出版社，2016 3.赵开弘主编.环境微生物学，武汉：华中科技大学出版社，2009

五、基本内容

第一章 绪论

1.了解微生物的定义；

2.熟悉微生物的特点，以及原核微生物与真核微生物的区别。

第二章 原核微生物

1.熟悉细菌的形态（球菌、杆菌、螺旋菌）、细胞结构（细胞壁、细胞质的内含颗粒物）、细菌的培养特征（菌落）；

2.掌握细菌的染色方法及原理（革兰氏染色法的步骤及原理）；

3.了解细菌细胞的特殊结构（荚膜及菌胶团、芽孢、鞭毛），细菌的带电性； 4.了解放线菌的形态结构（基内菌丝、基外菌丝、孢子丝）、菌落特征及繁殖方式；

5.熟悉放线菌与细菌的异同； 6.了解蓝细菌与水体富营养化的关系。

第三章 真核微生物

1.熟悉酵母菌的繁殖方式（芽殖）和菌落特征； 2.熟悉霉菌的形态（有隔菌丝、无隔菌丝）和繁殖方式； 3.了解藻类的特点（光能自养型）；

4.了解水处理中常见的三类原生动物：肉足类（变形虫、太阳虫）、鞭毛类（绿眼虫）和纤毛类（草履虫、钟虫）；

5.了解水处理中常见的后生动物：轮虫、甲壳类动物（水蚤）和其他小动物（线虫、颤蚯蚓）。

第四章 非细胞生物—病毒

1.了解病毒的概念、结构（刺突、囊膜、衣壳、核酸）

2.熟悉病毒的增殖过程（吸附、侵入、生物合成、装配和释放）； 3.了解烈性噬菌体和温和噬菌体的概念； 4.掌握溶源现象的生物学意义；

5.掌握病毒的生长规律（一步生长曲线）。

第五章 微生物的营养

1.了解微生物的营养物质种类（水、碳源、氮源、无机盐、生长因子）； 2.掌握物质的运输形式（单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位）及其特点；

3.熟悉微生物的营养类型的划分（光能自养、光能异养、化能自养、化能异养）； 4.了解培养基的概念；

5.熟悉培养基的类型：按微生物种类分类（细菌、放线菌、酵母、霉菌、藻类）；按培养基成分分类（合成、天然、半合成）；按培养基的用途分类（基本、选择、鉴别、加富）；按培养基的物理性状分类（固体、液体、半固体）。

第六章 微生物的代谢

1.了解新陈代谢的概念；

2.了解酶的概念及酶与一般催化剂的区别；

3.熟悉酶的化学组成（单纯酶和结合酶）和两种重要辅酶（辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ）的作用；

4.了解酶促反应动力学（酶的浓度、底物的浓度[米-门方程的概念]、温度、pH值、抑制剂、激活剂等与酶促反应速率的影响）；

5.了解化能异养微生物的产能代谢中发酵、有氧呼吸和无氧呼吸的区别； 6.了解葡萄糖在糖酵解过程和在有氧呼吸过程中的能量产生情况。

第七章 微生物的生长繁殖

1.了解纯培养的概念以及微生物纯培养的分离方法；

2.掌握测定微生物数量的方法：全数测定（直接计数法）和活菌计数（间接计数法）；

3.了解分批培养和生长曲线的概念；

4.掌握细菌纯培养的生长曲线中各时期的特点（迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期）；

5.熟悉活性污泥增长曲线的特征（对数生长期、减数生长期和内源呼吸期）。

第八章 微生物的生态

1.了解生态因子的概念；

2.了解生态因子的分类：非生物因子（温度、光、渗透压、pH、氧化还原点位和营养物质等）和生物因子（竞争、捕食、共生、互生、拮抗、寄生等）。

第九章 微生物的遗传和变异

1.了解DNA的复制过程（半保留复制）以及“中心法则”的含义； 2.了解微生物的突变的机制（点突变、移码突变、染色体突变）； 3.了解基因重组的概念以及细菌基因重组的方法（转化、接合、转导）； 4.了解微生物菌种常用的菌种保藏方法。第十一章 废水生物处理基本原理和主要微生物类群

1.了解活性污泥法处理废水的基本原理（絮凝作用，吸附作用，氧化作用，沉淀作用）；

2.了解水体自净的概念和水体自净的过程； 3.了解氧化塘净化废水的机理（藻菌互生体系）。

第十二章 厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术

1.了解厌氧生物处理反应器中非产甲烷菌（发酵细菌、产氢产乙酸细菌、同型产乙酸细菌）和产甲烷菌的特征； 2.熟悉废水厌氧生物处理的优点和缺点。

第十三章 水体的富营养化和氮磷的去除

1.了解水体富营养化的概念；

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇7

一、水污染控制工程实验教学内容与体系的设计和构建

模块一为基础的验证性实验, 包括水处理过程中的一些重要处理单元及指标的检测, 要求学生学习基本的测试方法、正确记录实验数据并对其进行分析处理、准确描述实验结果的并规范撰写实验报告。模块二是综合性实验, 该模块实验内容的特点是将水污染控制工程课程中紧密相连的多个知识点进行有机统一, 体现水处理工艺的系统性, 通过这类实验锻炼学生在动态、连续的实验中的综合操作技能, 使学生在实验过程中对水处理体系的知识加以综合理解, 掌握水处理的方法。模块三是设计性实验, 利用与公司合作开发的“水处理综合实训平台”处理各种工业废水。由老师带领学生去采废水样品, 然后学生根据所采废水的特征设计实验方案, 在“水污染控制工程虚拟实验平台”上进行模拟找出最佳实验方案, 最后进入实验室开展实验。模块四是科技创新实验, 由相关教师根据自己的科研课题或者科研课题中的一部分进行设计, 转变为实验教学的一部分, 让有兴趣的学生可以参与到科研课题中来, 这样不仅可以更加有效地培养学生的科研素养, 而且也有利于教师科研课题的完成。

二、校园网环境下水污染控制工程虚拟实验室的构建及作用

实验中心与相关软件公司合作开发“水污染控制工程实验课程”在线平台控制软件, 并应用信息技术和现代教育技术对实验教学体系中各模块教学内容整合成能够在校园网络环境条件下独立运行的在线学习平台———水污染控制工程虚拟实验平台。具体做法是:第一步, 制作构建虚拟实验平台的各种文档、视频、课件、仿真软件等材料, 包括:将实验课程体系的教学计划、实施方案和考核方式做成文档;将“水污染控制工程实验教学体系”模块一和模块二中涉及仪器设备的使用或检测某种指标的, 将相关设备的构造、工作原理、实验所需试剂耗材、实验操作流程、注意事项等制作成视频、课件、动画资料;对于模块二和模块三中涉及各种水处理工艺单元的, 则采用视频、动画、仿真软件等进行直观演示, 如使用各种污水处理厂的运行录像、各种水处理工艺单元的图片及工艺设备的运行动画、水处理仿真软件等;最后将各实验内容按知识点制作成考核题目, 并形成相应的考核题库。第二步, 将控制软件和这些“视频、动画、课件、仿真软件、考核题库”资料进行整合, 整合过程中遵从认知规律, 将各个模块内容合理整合成能够在校园网络环境条件下独立运行的在线学习平台———水污染控制工程在线“教”与“学”虚拟实验平台。

虚拟平台的构建可以产生如下作用:学生在开始水污染控制工程实验前即可对实验教学体系的教学计划、实施方案和考核方式有整体性了解;学生在进入实验室开展实验被要求先在虚拟实验平台学习实验相关资料或对自己设计的实验方案进行模拟, 待通过相应实验考核或得到最佳实验方案后方可进入实验室进行实验。

三、“新”实验教学体系的应用与实施

“新”实验教学体系包括在虚拟实验平台和教学实验室两个平台进行的实验教学内容。实验教学实施步骤如下:对于模块一和模块二的实验, 首先, 学生在虚拟实验平台完成相关实验资料的学习, 完成相应的实验在线考核, 考核通过后方可预约实验室的实验;对于模块三实验的实施见“一、水污染控制工程实验教学内容与体系的设计和构建”中;模块四的实验内容在虚拟实验平台中没有具体体现, 由教师根据课程进度和试剂和设备条件, 提出实验要求, 学生自主选择实验内容, 或结合相关教师的科研课题及学校“挑战杯”的竞赛要求, 让学生针对某一课题展开研究。由学生自主查阅文献并设计技术路线和实验方案, 然后在两个实验平台实施实验方案, 由相关老师对该课题提供指导, 根据研究结果完成课程论文的撰写。

四、结语

水污染控制工程实验是一门实践性非常强的专业实验课程。近几年, 许多先进的水处理技术和方法相继出现在水污染控制工程课程内容中, 而实验教学体系中却没有体现, 为了使我们的实验教学能跟上理论教学的步伐, 提高学生的实践能力和创新能力, 本实验教学中心对水污染控制工程的实验教学体系进行全面改革, 构建“四个模块”的实验教学体系, 并借助校园网络构建水污染控制工程在线“教”与“学”虚拟实验平台, 将部分教学内容转至虚拟实验平台上, 这样既可缓解实验教学内容拓展更新与恒定教学时数的矛盾, 又有利于开放式实验教学方式的建立。“新”实验教学体系的实施能够明显提高实验教学效果, 促进学生实践能力和创新能力的提高。

摘要：现代信息技术的发展推动了高等教育的变革, 也给高等教育的实验教学带来了前所未有的机遇和挑战。本文介绍了将现代信息技术融入到水污染控制工程实验教学中所进行的教学改革和实践, 构建了“四个模块”水污染控制工程实验教学体系, 并借助校园网络构建了水污染控制工程在线虚拟实验平台, 两个实验平台的应用可大大提高实验效率, 有效解决实验教学内容拓展更新与恒定教学时数的矛盾。

关键词：水污染控制工程实验,现代信息技术,虚拟实验室,实验教学体系

参考文献

[1]许秀云, 张玉梁.依托现代信息技术提高实验教学质量[J].实验室研究与探索, 2011, 30 (5) :130-139.

《水污染控制工程》课程设计教学大纲要点 篇8

[摘 要]大气污染控制工程是环境工程专业的核心课程。根据环境工程专业的培养目标，立足于培养火电行业环保人才，对专业核心课程大气污染控制工程进行相应改革和研究，提出适应行业需要而进行改革的必要性，并从教学内容、教学方法和手段着手，提出了改革措施和思路，取得了良好效果，可为以地区和行业应用型人才培养为导向的培养模式提供课程改革参考。

[关键词]人才培养；大气污染控制工程；火电特色；课程改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0092-02

大气污染控制工程是环境工程专业的核心课程，为巩固我校培养服务火电行业人才的优势，本课程须与火电行业背景有机结合，体现火电特色。当前，大气污染控制工程课程的教材大都全面但不够深入，教学效果也有待提高。[1]因此有必要结合我校环境工程专业的火电特色，对本课程进行教学内容与教学方法、手段的改革与创新，使学生更好地适应行业需要。

一、教学内容的改革

（一）调整教学内容，与其他课程合理衔接

本课程与本专业其他课程有重叠内容。[2]在制定教学标准时，相关课程教师应共同交流，确定每门课程的重点内容，且使课程内容之间有衔接但不重复。如大气污染控制工程吸收、吸附和催化是两章重要内容，但是其基本原理在环境工程原理和物理化学课程中已经作为重点内容详细讲述，且吸收的基本设备和基本工艺在环境工程原理课程中也有介绍，因此吸收一章我们直接以电厂广泛应用的石灰石石膏法吸收工艺为重点内容即可。而对于氮氧化物治理的催化转化原理部分也仅做简单介绍，重点放在SCR和SNCR脱硝工艺上。

（二）实践教学内容改革

大气污染控制工程课程包含的实践环节有课程实验、课程设计与毕业设计，还包含相关的认识实习、生产实习、毕业实习等多个实习环节。实践环节是学生应用知识并拓展能力的阶段。针对目前实习环节存在走马观花、流于形式的问题，我们重新设计了实习环节。采用模型教学（校内）和现场教学（校外）相结合的方式落实实习目标，与山西省内多个电厂合作，学生直接进入厂内跟随技术人员了解电厂的发电工艺、煤质检测工艺及各种废气脱除的工艺流程、主要设备运行情况等。

课程实验项目的确定全部以综合性和设计性为标准。围绕电厂主要废气——硫氧化物、氮氧化物和以汞为主的重金属等污染物的协同脱除开展实验项目。考虑到实验室设备与实际电厂设备差别比较大，采用实验室教学与电脑仿真相结合的综合实验方式。

课程设计环节注重综合性和实用性相结合。比如除尘装置的设计，根据一些电厂未达到现行排放标准，需要把原静电除尘器后面几个电场改造为布袋除尘器的实际情况，以某电厂烟气相关参数为设计依据，要求学生设计电袋复合除尘装置或对现有静电除尘进行改造，使学生对静电除尘和布袋除尘都有了很好的掌握和应用。毕业设计强调综合性，让学生设计电厂烟气处理的一系列工艺流程，包括脱硝、脱硫、除尘和排烟烟囱的设计，并要求加入主要设备结构尺寸、工艺运行、控制措施及工程概预算和运行成本的设计内容。同时对于有科研创新能力或以后有志进一步从事研究的学生，结合教师科研项目和方向，完成研究型、创新型的设计，比如涉及火电厂气态污染物一体化脱除吸附剂的开发和工艺的研究课题。

（三）注重前沿技术和新知识的补充

大气污染控制技术可以说是日新月异，而教材内容难以跟上国内外新技术的发展和应用要求。因此，我们把各类新技术的研究和应用现状以专题和讲座的形式介绍给学生。比如薄膜电除尘、低温湿式电除尘技术，新型的袋式除尘器滤料研究，新型脱汞技术，烟气一体化净化技术等。讲座由校内外从事电厂烟气处理方向研究的学者专家或者是企业的专业技术人员主讲，完成对教材内容的有效补充。

二、教学方法与手段的改革

（一）总结互动式教学法

所谓互动式教学，[3]是指在教学中教与学双方交流、沟通、协商、探讨，在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳、彼此坦诚的基础上，通过理性说服甚至辩论，使不同观点碰撞交融，激发教学双方的主动性，拓展创造性思维，以达到提高教学效果的一种教学方式。教师在课堂上有意识地引入互动教学，通过提出一些问题，下次上课前以作业形式或口头回答方式与学生交流互动，答对者适当提高平时成绩，来鼓励学生积极发言。对于一些较复杂的问题，要求学生先分小组讨论，教师再做最后归纳总结。例如对于污染物浓度的估算，先给出燃烧煤的煤质，让学生根据自己确定的过剩空气系数自行估算污染物浓度；老师进而在课堂上进行对比分析，说明燃烧锅炉种类的不同，空气过剩系数也会随之变化，并且说明《火电厂大气污染物排放标准》中设定的空气过剩系数的数值。这种师生互动加教师总结归纳式的教学方法，更能获得良好的教学效果。

（二）启发式教学法

启发式教学[4]是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。启发式教学的关键在于设置问题情境。例如在讲授了电除尘器的除尘原理后，请学生回答这样一个问题：电晕极和收尘极组成的电场是均匀还是不均匀电场？让学生先独立思考，再相互讨论，给出最后结果和原因。通过这样一个简单的问题，可以启发学生理解什么是电晕放电，为什么一极是金属板而另一极为金属线，又为什么阳极比阴极的粉尘多等等一系列的除尘机理和除尘问题。

（三）案例教学法

案例教学法[5]是一种以案例为基础的教学方法，案例本质上是提出一种教育的两难情境，没有特定的解决之道，而教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论。

大气污染控制工程教学涉及很多工艺、设备的内容，如除尘工艺、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制工艺等。这些工艺的讲授包含很多内容，比如工艺原理、工艺流程、工艺系统、工艺运行和工艺特点等知识，往往使学生产生内容多而散的印象，因此，在讲授过程中，通过案例的介绍，把这些知识点有机的结合起来，使学生后续更容易掌握和应用相关的工艺技术。例如，给出某发电有限责任公司选择性催化还原烟气脱硝技术的工程案例，包括设计参数、工艺流程和运行数据，让学生学习案例，结合现行《火电厂大气污染物排放标准》分析该技术是否可行，思考并讨论整个工艺流程中哪些地方可以进行改造，教师最后总结并给出实际的改造方案。

（四）丰富教学手段

在课堂理论教学中应灵活运用多媒体技术，结合板书授课。设备结构、操作原理和操作过程采用动画、图片、录像短片等多媒体技术，如CAI课件和FLASH动画模拟；公式推演等难懂的理论部分则采用板书的方式。在多媒体课件中，借助于动画和录像，将设备的内部结构、工作原理、各部件的运动、物料的走向和操作工况等形象、生动地展现出来，同时结合教学模型、实物等手段，在课堂上给学生一个很强的实物感，能够较容易地使学生接受和掌握。如旋风分离器、塔设备中多相流体的接触状况等都可以形象表现出来。现代信息化技术的运用可以变抽象为具体，变静态为动态，更具直观性、现实性、趣味性和活泼性。需特别说明的是，对一些理论性强的理论模型的推演，板书的教学效果要远优于多媒体介质。

鼓励学生多进行网上学习，并通过校内教育网络建立专门论坛，上传教学视频，使学生随时学习。引导学生自行登录国家环保部官网、中国电力企业联合会官网等相关权威网站，查阅如《火电厂大气污染物排放标准》等国家规范性文件，同时鼓励学生通过网络了解新技术新理论，拓展知识体系。[6]

三、结语

随着我国对大气质量的重视程度越来越高，对火电厂烟气排放要求也越来越严，如何针对这一行业培养专业人才是相关院校必须重视的问题。大气污染控制工程作为校环境工程专业的核心课程，只有教师勤于总结教学经验，进行行之有效的教学内容和教学方法的改革，才能激发学生的学习兴趣；更要教与学相互促进，注重基础理论知识、工程实践在本课程中的有机结合，才能提高本课程教学的质量和效率，为学生的后续学习和就业打下良好的基础。

[ 注 释 ]

[1] 蒋文举，尹华强，金燕，等.大气污染控制工程课程教学改革探索[J].西南科技大学学报（哲学社会科学版），2004（4）：52-53.

[2] 杨嘉谟，余训民，杨光忠，等.大气污染控制工程课程教学改革的探索与思考[J].化工高等教育，2008 （5）：60-62.

[3] 吕辉雄，黄荣，蔡全英.“大气污染控制工程”课程教学改革与优化[J].中国电力教育，2010（30）：104-105.

[4] 耿春香，张秀霞，王志伟.大气污染控制工程教学方法探讨[J].中国校外教育，2008（1）：53-55.

[5] 张杨帆，杨期勇，谢宝华，等.“Case Teaching”模式在大气污染控制工程教学中的探索与实践[J].广东化工，2010（7）：190-191.

[6] 唐小玲，倪金龙.大气污染控制工程课堂教学改革与优化[J]. 化工高等教育，2013 （1）：78-80.

水污染课程设计. 篇9

课 程 设 计 任 务 书 三．设计资料 1．设计规模及设计水质 1.1 设计规模 最大设计流量 Qs=996L/s，平均流量 Qp=61935m /d。1.2 废水水质 表 1 废水水质 项目 数值 BOD/ mg/L 214.31 SS/ mg/L 203.62 TN/ mg/L 30.79 TP/ mg/L 4.66 温度/ ℃ 20 3 2．废水处理要求 废水处理后需要达到《污水综合排放标准》GB8978-1996 规定的一级 B 标准，见 下表 2。表 2 处理后水质 项目 数值 BOD/ mg/L 20 SS/ mg/L 20 TN/ mg/L 15 TP/ mg/L 1.0 四．参考文献：(1 唐受印，戴友芝主编.水处理工程师手册，北京：化学工业出版社，2001(2 韩洪军主编.《污水处理构筑物设计与计算》（修订版）.哈尔滨工业大学出版社，2005.3(3《三废处理工程技术手册》（废水卷）.化学工业出版社(4 史惠祥编.《实用水处理设备手册》.化学工业出版社，2000.1(5 高廷耀，顾国维，周琪.《水污染控制工程》，高等教育出版社，2007 年出版(6 《给水排水设计手册》.北京：中国建筑工业出版社 1 目录 1 前言...............................................................................................................................................3 1.1 概况....................................................................................................................................3 1.2 设计资料...........................................................................................................................3 1.3 AB 法..................................................................................................................................3 2 设计计算及说明...........................................................................................................................8 2.1 格栅的设计计算...............................................................................................................8 2.1.1 栅条的间隔数（n）................................................................................................8 2.1.2 栅槽宽度（B）.....................................................................................................8 2.1.3 进水渠道渐宽部分的长度....................................................................................9 2.1.4 栅渣与出水渠通连接处的渐窄部分长度(l2....................................................9 2.1.5 通过格栅的水头损失（h1）................................................................................9 2.1.6 栅后槽总高度（H）..............................................................................................9 2.1.7 栅槽总高度（L）...................................................................................................9 2.1.8 每日栅渣量（W）...............................................................................................10 2.2 曝气沉砂池的设计计算.................................................................................................10 2.2.1 池子的有效容积（V）........................................................................................10 2.2.2 水流断面积（A）...............................................................................................10 2.2.3 池总宽度（B）....................................................................................................10 2.2.4 每格池子宽度（b）............................................................................................10 2.2.5 池长（L）............................................................................................................11 2.2.6 每小时的需空气量(q.......................................................................................11 3 2.2.7 沉砂室所需容积（V/m）..................................................................................2.2.8 每个沉砂斗容积（V0）......................................................................................11 2.2.9 沉砂斗各部分尺寸...............................................................................................11 2.3 A 段曝气池和 B 段曝气池的设计计算...........................................................................12 2.3.1 设计参数确定.....................................................................................................12 2.3.2 计算处理效率.......................................................................................................12 2.3.3 A 段和 B 段曝气池容积和主要尺寸....................................................................13 2.3.4 剩余污泥量计算.................................................................................................14 2.3.5 污泥龄计算...........................................................................................................15 2.3.6 需氧量计算.........................................................................................................15 2.3.7 A 段曝气池的进出水系统....................................................................................15 2.3.8 B 段曝气池的进出水系统....................................................................................16 2.4 中间沉淀池的设计计算..................................................................................................17 2.4.1 中间沉淀池池型的选择.....................................................................................18 2.4.2 中间沉淀池面积、直径和有效水深.................................................................18 2.4.3 污泥斗容积的计算.............................................................................................18 2.5 二次沉淀池的设计计算..................................................................................................19 2.5.1 二次沉淀池池型的选择.....................................................................................19 2.5.2 二次沉淀池面积、直径和有效水深.................................................................19 2.4.3 污泥斗容积的计算.............................................................................................20 3 参考文献....................................................................................................................................20 4 心得体会....................................................................................................................................20 5 致谢............................................................................................................................................21 2 前言 1.1 概况 本设计任务是要求完成 AB 法处理生活污水工艺曝气池的设计。1.2 设计资料 1.2.1 设计规模 最大设计流量 Qs=996L/s，平均流量

Qp=61935m3/d。废水水质见表一。表 1 废水水质 项目 数值 BOD/ mg/L 214.31 SS/ mg/L 203.62 TN/ mg/L 30.79 TP/ mg/L 4.66 温度/ ℃ 20 1.2.2 废水处理要求 废水处理后需要达到 《污水综合排放标准》 GB8978-1996 规定的一级 B 标准，见下表 2。表 2 处理后水质 项目 数值 BOD/ mg/L 20 SS/ mg/L 20 TN/ mg/L 15 TP/ mg/L 1.0 1.3 AB 法 1.3.1 AB 法的由来 由于活性污泥法的活性污泥中的微生物群体是细菌和原生动物等众多生物 组成的复合生物群落，对水质负荷和冲击负荷的承受能力较弱，易发生污泥膨胀、中毒现象，能耗也较高，导致处理成本高。因此针对以上不足，一种全新的工艺 —AB 法应运而生。AB 法是吸附—生物降解工艺的简称。这项污水生物处理技术 是 20 世纪 70 年代中期由德国 B0HUKE 教授首先开发的。该工艺将曝气池分为高 低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段 A 段停留时间约 20－ 40 分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短 世代的细菌群落，去除 BOD 达 50％以上。B 段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。3 1.3.2 AB 法的工艺流程 鼓风机 格 污水 进入 曝气 沉砂池 吸附池 回流污泥 栅 中间 沉淀 池 曝气池 回流污泥 二次 沉淀 池 出水 排放 A段 B段 剩余 污泥 图 1 AB 法工艺流程图 AB 工艺系生物吸附一降解活性污泥法，是在常规活性污泥法和两段活性污 泥法基础上发展起来的污水处理上艺。该工艺属高负荷活性污泥法，与常规活性 污泥法比较具有处理负荷高、节能、对水质变化适应能力强、处理效果好等优点。AB 工艺不设初沉池，由 A、B 两段组成，A 段由 A 段曝气池和中间沉淀池构成，B 段由 B 段曝气池和二次沉淀池构成。AB 两段各自设污泥回流系统，污水先进入 高负荷的 A 段，然后再进入低负荷的 B 段，AB 两段串联运行。A 段污泥具有很强 的吸附能力和良好的沉淀性能。A 段对有机物的去除是以细菌的絮凝吸附作用为 主。A 段工艺污泥负荷高、泥龄和水力停留时间短。所以，A 段工艺的投资和运 行费用低，属于高负荷的活性污泥系统的强化一级处理。1.3.3 AB 法工艺的主要特征 在AB法工艺中，A段的污泥负荷率高达2kgBOD/（kgMLSS.d）~6 kgBOD/（kgMLSS.d）,污水停留时间只有30min~40min，污泥龄短，仅为

0.3d~0.5d，池 内溶解氧的分子质量为0.2mg/L~0.7mg/L。因此，真核生物无法生存，只有某些 世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖。A段对水质、水量、PH值和有 毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。但A段产生的污泥量大，约占整个处理系 统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量很高。B段可在很低的污泥负荷下运行，负荷范围一般为小于0.15kgBOD/（kgMLSS.d），水力停留时间为2h~5h、。污泥龄较长，一般为15d~20d。在B段曝 气池中生长的微生物除菌胶团外，还有相当数量的高级真核微生物外，还有相当 数量的高级真核微生物，这些微生物世代期较长，并适宜在有机物含量比较低的 情况下生存和繁殖。4 1.3.4 AB法工艺的处理机理和适用范围

AB法工艺处理机理: A段的处理机理是以细菌的絮凝吸附作用为主。这与传统的活性污泥法有很大的不同。污水中存在大量已适应污水的微生物,这些微生物具有自发絮凝性,形成“自发絮凝剂”、当污水中的微生物进入A短曝气池时,在A段内原有的菌胶团的诱导促进下很快絮凝在一起,絮凝物结构与菌胶团类似,使污水中的有机物脱稳吸附。在A段曝气池中,“自然絮凝剂”、胶体物质、游离性细菌、SS活性污泥等相互强烈混合,将有机物脱稳吸附。同时,A段中的悬浮絮凝体对水中悬浮物、胶体颗粒、游离细菌及溶解性物质进行网捕、吸附,使相当多的污染物被裹在悬浮絮凝体中而去除,水中的悬浮固体作为“絮核”提高了絮凝效果。B 段曝气池是AB 法工艺中的核心部分,它的状态好坏与否将直接影响到出水水质,B 段去除有机污染物的方式与普通活性污泥法基本相似,它的处理机理主要以氧化为主,难溶性大分子物质在胞外酶作用下水解为可溶的小分子,可溶小分子物质被细菌吸收到细胞内,由细菌细胞的新陈代谢作用而将有机物质氧化为CO2,H2O 等无机物,而产生的能量储存于细胞中。B 段曝气池为好氧运行,因此它所拥有的生物主要是处于内源呼吸阶段的细菌、原生动物和后生动物,B 段的低污泥负荷和长泥龄为原生动物的生长提供了很好的环境条件,而原生动物的大量存在对游离性细菌的去除又有很好的作用。同时由于A段的出水作为B 段的进水,水质已相当稳定,为B 段微生物种群的生长繁殖创造了有利条件。其数量也比同负荷下的一级活性污泥法多。因为

B 段去除有机污染物的机理主要以氧化为主,而高级生物的内源呼吸作用要比低级生物强,所以B 段产生的剩余污泥量很少。

AB工艺的适用范围:要保证A段的正常运行,必须有足够的已经使用该污水的微生物。一般的城市污水水质是可以满足其要求的。这同时也是为什么在A 段之前不设初沉池的原因,因为A短的去除主要依靠该段微生物的物理吸附和生物吸附,这样就使得去除率高低与进水微生物直接相关。但在工艺废水或某些工业废水比例高的城市污水中,由于水中重金属等物质的毒害作用,微生物不易繁殖,在这样的管网系统中,相应A段的外源微生物的补充将受到严重影响,使适应污水环境的微生物浓度很低,微生物的吸附作用会大大减弱,造成A段污水环境的微生物浓度很低,微生物的吸附作用很弱,造成A段去除效率降低,对这类污水则不适宜采用AB工艺。

1.3.5 AB法的除磷脱氮

AB工艺中有A段超高负荷运行,为B段的硝化作用创造了条件。污水经A 段吸附处理后,出水BOD 大为降低,减轻了B段污泥的有机负荷,创造了硝化菌在微生物群体中存活的条件。

若在B段设计上亦有厌氧—好氧周期地或同时地存在的时空条件,就很方便 的形成了厌氧—好氧活性污泥法脱氮工艺。1.3.6 国内外对AB法的研究情况

国内近几年对AB法的研究主要在工艺机理、运行稳定性和不同种类废水的处理效果等方面。表三所示为国内对AB工艺有关的研究情况。

表3 国内对AB工艺有关研究情况 研究单位废水类型污泥负荷(kgBOD 5

/kgMLSS.d COD去除率(% BOD去除率(% A段B段

清华大学印染废水 3.8~5.1 0.5~0.6 72~82 88~95 北京市政设 计院

城市污水 1.3~4.9 0.1~0.3 —93.88 中科院成都 生物所

屠宰废水 2.2 0.2~0.3 87.2 94.3 目前,AB工艺以其投资省、运行费用低、处理效率高及运行稳定等优良特性而成为近十年来在污水处理领域中发展最快的城市污水处理工艺。与此同时,随着对处理出水中氮、磷含量日趋严格,国内外对污水脱氮除磷技术的研究方兴未艾。AB法作为一种具有脱氮除磷工艺的新型污水生物处理技术,也正得到越来越深入的研究。

1.3.7 AB法的优缺点 优点:(1去除污染物效果好。AB法工艺与传统的生物处理工艺相比,去除BOD和COD的效果,尤其是去除COD的效果有显著提高。经A段处理后,城市污水中的BOD BOD的去除率可以达到50%~60%,借助A段的生物絮凝和极强的吸附作用,为

B 段微生物提供了良好的进水水质条件,B段内的原生动物对游离微生物具有吞噬作用,进一步降低有机负荷。

(2运行稳定性好。AB法工艺具有很强的抗冲击负荷能力,运行稳定性好,主要在以下两个方面:一是AB法处理工艺出水水质波动小。当处理城市污水时,在同样的进水条件下,AB法工艺的出水要好于传统的一段处理工艺,并对进水负荷的变化有很好的适应性和稳定性;二是AB法处理工艺有很强的耐冲击负荷能力,对于城市污水中的PH值、有毒物质等均具有很好的适应和抵抗能力。AB 法工艺的污泥具有良好的沉降性能。一般来说,AB法工艺处理系统中的曝气池可以始终保持足够的污泥量。

(3良好的脱氮除磷效果。由于许多城市污水必须进行除磷脱氮处理后排放或回用,因此,可以将AB法工艺与生物除磷脱氮或生物除磷工艺结合进行处理。

(4优越的经济性。AB法处理工艺优越的经济性主要体现在投资省和运转费用低两个方面。一般来说,AB法工艺比传统的一段法处理工艺节省运行费用20%~25%。

局限性:(1AB法剩余污泥量大,选用AB法是需考虑这个因素。目前国内外采 用AB法工艺的大型污水处理厂,有条件的多采用厌氧消化处理,回收沼气,但对于小型的污水处理厂,厌氧消化污泥投资比较大。如果采用好氧消化,增加了运行费用。因此准确评价、应用AB法,还应考虑污水处理厂的规模、污水性质、生化性能以及今后污泥的处理方法或脱水设备的研制。

(2A段运行时出现恶臭,影响附近的环境卫生,这主要是由于A段在 高有机负荷下运行,使A段曝气池在厌氧甚至缺氧的条件下运行,导致产生H2S、大粪素等恶臭气体。因此,今后A段曝气池应考虑加封盖,以免影响周围环境。

(3AB工艺最大的局限性是其脱氮除磷效果差,常规AB工艺总氮去除

率约为30%~40%,虽较传统一段活性污泥有所提高,但尚不能满足防止水体富营养化的要求。这是由于AB工艺中不存在缺氧段和及内回流,无法进行反硝化,不具备深度脱氮功能。AB工艺对磷的去除效率也很低,基本是通过微生物的新陈代谢和部分絮凝吸附作用实现的。因此,要对其进行改进,改进的基本做法有两种:一是将B段以不同的脱氮除磷工艺来运行,在工艺流程中增加缺氧段。另一种方法是增加AB两段间的污泥回流。

(4AB工艺用于处理低浓度的城市生活污水及工业废水仍是值得进行 研究的问题。我国许多城市的污水,由于种种原因,其城市污水的有机物含量偏低,而污水中的氨氮含量并不低。因此,我国一些城市在新建、扩建或改建污水处理厂时,如果对出水的T N和T P有着重要求时,即需要防止受纳水体发生富营养化。

1.3.8 AB法在工程实践中的运用

与传统活性污泥法相比,AB工艺在COD、BOD、SS、总磷和总氮上的去除率均高于前者,且工程投资和运行费用方面也较前者省,在联邦德国、瑞士、希腊等国,一些老厂因处理出水达不到排放标准,将原来的常规活性污泥法改为AB 法从而解决了问题。目前全世界有60多座AB工艺的污水厂在运行、设计和规划

之中,南斯拉夫修建目前最大的AB 工艺的污水厂。在我国,上海、山东等地都有采用AB 工艺的污水处理厂。

1.3.9 AB 法的发展前景

AB 工艺不仅处理效果好,运行稳定,而且运行范围广,既可以处理城市污水,又可处理工业污水。现已有将其用于处理屠宰废水、印染废水、酿酒废水、豆制品废水、饮料废水、毛纺废水等工业废水,效果均相当满意。

目前,我国城市污水处理厂的建设还不能适应解决环境污染的要求,同时部分污水厂超负荷运转,而有的城镇往往因资金短缺而难以上马,应用AB 法是解决这些问题的方法之一。设计计算及说明 2.1 格栅的设计计算

格栅是废水预处理方法中的一种,一般安置在废水处理流程的前端,用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,从而保证后续处理构筑物的正常运行,减轻后续处理构筑物的处理负荷。

2.1.1栅条的间隔数(n 过栅流速一般采用0.6~1.0m/s,格栅间隙16~25mm，0.10~0.05m 3/103m 3(栅渣/污水

设栅前流速v=0.9m/s ,栅前间隙宽度b=0.021m ,栅前水深h=1.2m ,格栅倾60°。(个419.02.1021.060sin 10996sin 3max ≈⨯⨯︒ ⨯==-bhv Q n α 2.1.2 栅槽宽度(B 设栅条宽度s=0.01m B=s(n-1+bn=0.01(41-1+0.021×41=1.26m 2.1.3 进水渠道渐宽部分的长度

设进水渠宽B 1=0.85m ,其渐宽部分展开角度︒=601α(进水渠内的流速为 0.77m/s

m 56.020tan 285.026.1tan 2111≈︒-=-=αB B l 2.1.4 栅渣与出水渠通连接处的渐窄部分长度(l 2 m l l 28.0256.0212=== 2.1.5 通过格栅的水头损失(h 1 设栅条断面为锐边矩形断面形状

m 096.0360sin 6.1992.0021.001.0(4.2sin 2(2342341=⨯︒⨯==k g v b s h αβ k —系数,格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3 β—形状系数,取2.42 2.1.6 栅后槽总高度(H 设栅前槽总高度渠道超高h 2==0.3m ,则 H=h+h 1+h 2=1.2+0.096+0.3≈1.6m 2.1.7栅槽总高度(L L=l 1+l 2+0.5+1.0+=αtan 1 H 0.56+0.28+0.5+1.0+︒+60tan 3.02.1=3.21m 2.1.8 每日栅渣量(W 在格栅间隙21mm 情况下,设清栅渣量为1000m 3污水产0.05m 3,设生活污水流量总变化系数k 2为2.5

d W /m 7.15.2100005.0996.0864001000k W Q 864003 2 1 max =⨯⨯⨯= = 2.2 曝气沉砂池的设计计算

预处理阶段的沉砂池采用曝气沉砂池。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量影响较小,同时还对污水起预曝气作用,它还可克服普通平流沉砂池的主要缺点:沉砂池中含有15%的有机物,减少沉砂的后续处理。2.2.1池子的有效容积(V 由三废处理工程设计手册知曝气沉砂池的最大流量的停留时间为1~3min ,取t=2min V=Q max t ×60=0.996×2×60=119.52m 3 2.2.2 水流断面积(A 2 1 max 96.91.0996.0m v Q A ==

= v 1—最大设计流量时的水平流速,水平流速为0.06~0.12m/s,取v 1=0.1m/s 2.2.3 池总宽度(B B= 98.35.296.92 == h A m h 2—设计有效水深,有效水深为2~3m,宽深比一般采用1~2 2.2.4 每格池子宽度(b 设n=2(格 b= m n B 99.12 98.3== 2.2.5 池长(L m

A V L 1296.952.119=== 2.2.6 每小时的需空气量(q q=dQ max ×3600=0.2×0.996×3600=717.12m 2/h d —1m 3污水所需空气量(m 3/m 3,一般采用0.2 2.2.7 沉砂室所需容积(V/m 3 设T=2d 3 6 6 2max m 065.210 5.286400 230996.010 k 86400x =⨯⨯⨯⨯= ⨯= T Q V x —城市污水沉沙量,m 3/106m 3(污水,一般采用30 T —清除沉砂间隔时间,d k 2—生活污水流量总变化系数 2.2.8 每个沉砂斗容积(V 0 设每一分隔有4个沉砂斗 V 0= m 52.04 065.2= 2.2.9 沉砂斗各部分尺寸

设斗底宽a 1=0.5m。斗壁与水平面的倾角为55°,斗高h 3 =0.35m,沉砂斗上口宽a : m 0.15.055tan 35.02a 55 tan 213=+⨯= += h a 2.3 A 段曝气池和B 段曝气池的设计计算

曝气池的主要作用为充氧、搅拌和混合。充氧的目的是想活性污泥微生物提供所需的溶解氧;混合搅拌的目的是使曝气池中的污泥处于悬浮状态,从而增加废水与混合液的充分接触,保证曝气池的处理效果。

表4 AB 法工艺设计参数 名称 A 段 B 段

污泥负荷N S(kgBOD 5/kgMLSS.d 3~4(2~6 0.15~0.3(<0.5 容积负荷N v(kgBOD 5/m 3.d 6~10(4~12 ≤0.9

污泥浓度MLSS(g/L 2.0~3.0(1.5~2.0 2.0~4.0(3.0~4.0 污泥龄SRT 或(d 0.4~0.7(0.3~0.5 15~20(10~25 水力停留时间HRT(h 0.5~0.75 2.0~4.0(2.0~6.0 污泥回流比(% <70(20~50 50~100 溶解氧DO(mg/L 0.3~0.7(0.2~1.5 2~3(1~2 气水比

(3~4:1(7~10:1 污泥沉降指数SVI(mg/L 60~90 70~100 污泥池沉降时间(h 1~2 2~4(1.5~4 污泥池表面负荷q 1(m 3/(m 3 /h 1~2 0.5~1.0 需氧系数a 1(kgO 2/kgBOD 5 0.4~0.6 —— NH 3-N 硝化需氧系数b 1(kgO 2/kgNH 3-N —— 4.57 污泥综合增长指数a(kgMLSS/kgBOD 5 0.3~0.5 —— 污泥含水率(% 98~98.7 99.2~99.6 2.3.1 设计参数确定

A 段污泥负荷N SA =4kgBOD 5/(kgMLSS.d,混合液污泥浓度为X A =1800g/L B 段污泥负荷N SB =0.24kgBOD 5/(kgMLSS.d,混合液污泥浓度为X B =4000g/L 2.3.2计算处理效率

BOD 5总去除率%

67.9031.2142032.214=-= BOD η

A 段BOD 去除率:%50=A η

则A 段出水的BOD 5为L RA =214.31×50%=107.155mg/L B 段BOD 去除率:% 34.81155.10720155.107=-= B η

则L Rb =81.34%×107.155=87.16mg/L 2.3.3 A 段和B 段曝气池容积和主要尺寸 A 段曝气池容积: 3 0m 5.18434 8.121431.061935=⨯⨯= = SA A A N X QL V A 段曝气池水力停留时间:

min 86.4271.003.061935 5.1843===== h d Q V t A A A 段曝气面积: 设一座曝气池(n=1,池深(H 取4m ,则曝气池的面积(F 1为: 2 1m 9222 15.1843=⨯== nH V F A 段曝气池宽度: 设池宽(B 为3.8m , m H B 9.12 8.3==,在1~2之间,符合要求。曝气池宽度L=

m B F 2438.39221== , m B L 648.3243==(大于10,符合要求。

曝气池平面形式:曝气池采用推流式,共一组,采用五廊道式,则每廊道式,则每廊道长m L L 495 24351===。曝气池的平面布置图见附图。

取超高为0.5m ,故曝气池的总高度H 1=2+0.4=2.4m B 段曝气池容积: 3 m 74.721323.04107155.061935=⨯⨯= =

sB B rA B N X QL V B 段曝气池水力停留时间: h d Q V t B B 8.212.061935 74.7213=== = B 段曝气面积: 设两座曝气池(n=2,池深(H 取3m ,则曝气池的面积(F 1为: 2 1m 12023 274.7213=⨯= = nH V F B 段曝气池宽度: 设池宽(B 为5.7m , 9.13

7.5== H B ,在1~2之间,符合要求。曝气池宽度L= m B F 2117.512021== , 37 7.5211== B L(大于10,符合要求。

曝气池平面形式:曝气池采用推流式,共一组,采用四廊道式,则每廊道式,则每廊道长m L L 534 21141===。曝气池的平面布置图见附图。

取超高为0.5m ,故曝气池的总高度H 1=3+0.4=3.4m 2.3.4 剩余污泥量计算

A 段剩余污泥量: 设A 段ss 去除率为75%,则S r =203.62×75%=152.715mg/L d aQL QS X rA r A /kg 12113107155.0619354.0152715.061935=⨯⨯+⨯=+=∆(a 取0.4 湿污泥量(设污泥含水率为98.7%为: /d m 8.9311000987.01121131000987.01((3 =⨯-=⨯-∆=((A A X Px B 段剩余污泥量: 设B 段活性污泥中挥发性固体占75%,即 75.0=B VB X X ,X VB =0.75,X B =0.75×

4=3kg/m 3。活性污泥的产率系数(即微生物每氧化单位质量BOD 5所合成的微生物量a=0.35~0.45kgMLVSS/kgBOD 5,取值0.45,衰减系数(即活性污泥微生物的自身氧化率,b=0.05~0.10d-1,取值0.05.,则

d V bV aQL X VB B rB VB /m 2.13473 74.721305.008716.06193545.03=⨯⨯-⨯⨯=-=∆ d m X X VB B /27.179675.02.134775.03 == ∆= ∆

湿污泥量(设污泥量含水率为99.5%为: d X P B

XB /m 25.3591000 995.0127.17961000995.01(3 =⨯-=⨯-∆=(总污泥量: P X =P XA +P XB =931.8+359.25=1291m 3/d 2.3.5 污泥龄计算 A 段污泥龄: d 3.0d 27.012113 5.18438.1≈=⨯= ∆= A A A cA X V X ϑ B 段污泥龄: d 06.1627.179674.72134=⨯= ∆= B B B cB X

V X ϑ

2.3.6 需氧量计算 A 段需氧量: O 2A =a 1QL Ra =0.6×61935×0.107155=3982kgO 2/d B 段需氧量: B 段活性污泥需氧量系数A=0.5kgO 2/kgBOD 5,内源呼吸好氧系数B=0.1d-1，硝化需氧量系数b 1==4.57kgO 2/kgNH 3-N,设A 段对T N 的去除率为10%,则B 段进水中T N 为27.684mg/L ,设B 段剩余污泥排出的氮量是B 段进水中T N 的10%,则B 段需氧化的氮量为: 210.5619350.087160.17213.7444.57619350.00991568391.16 B rB B B rB O AQL BV X b QN =++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= 总需氧量: O 2=O 2A +O 2B =3982+8391.16=12373.16kgO 2/d 2.3.7 A 段曝气池的进出水系统 1 A 段曝气池的进水设计

沉砂池的出水通过DN1200mm 的管道送入A 段曝气池进水渠道,管道内的水流速度为0.88m/s.在进水渠道内水分成两段,逆向两侧的进水廊道,进水渠道的宽度为1.5m。渠道内有效水深为1.0m ,则渠道内的最大水流速度为: s h b N Q v A A SA s /m 1666.01

5.1499 6.01=⨯⨯= = 1v ____ 渠道内最大水流速度(m/s A b ____进水渠道宽度(m ,设计中取A b =1.5m A h ____进水渠道有效水深(m ,设计中取A h =1.0m 曝气池采用潜孔进水,孔口面积 2 m 1249.04996.0=⨯= = v N Q A SA S A A A ____A 段每座反应池孔口总面积(m 2 2v ____孔口流速(m/s 一般采用0.2~1.5m/s。设计中取2v =0.249m/s 设每个孔口尺寸为0.5×0.5m ,则孔口数为个 45.05.01=⨯

孔口布置图见附图 2 A 段曝气的出水设计

A 段曝气池的出水采用矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头 m 24.08.9244.05.024248.931996.0(2(52 =⨯⨯⨯⨯⨯+ ==g mb Q H H____堰上水头(m Q____A 段每组反应池出水量(m 3/s ,指污水最大流量0.996(m 3/s 与回流污泥量(% 5024 248.931⨯⨯m 3/s 之和。

m____流量系数。一般采用0.4~0.5。取m=0.4m b____堰宽(m 取b=4.0m A 段曝气池出水通过DN1400mm 的出水总管送往A 段沉淀池。进水总管内水流速度为0.88m/s.2.3.8 B 段曝气池的进出水系统 1 B 段曝气池的进水设计

A 段沉淀池的出水通过DN1200mm 的管道送入

B 段曝气池的进水渠道。管道内的水流速度为0.88m/s.在进水渠道内,水分成两段,流向两侧的进水廊道,进水渠道宽度为1.5m ,渠道内有效水深1.0m ,则渠道内的最大水流速度: s h b N Q v B B SB s /m 767.21 5.124.099 6.03=⨯⨯= = 3v ____ 渠道内最大水流速度(m/s B b ____进水渠道宽度(m ,设计中取B b =1.5m B h ____进水渠道有效水深(m ,设计中取B h =1.0m 曝气池采用潜孔进水,孔口面积 2 m 2.33

.124.0996.0=⨯= = v N Q A SB S B A B ____B 段每座反应池孔口总面积(m 2 4v ____孔口流速(m/s 一般采用0.2~1.5m/s。设计中取4v =m/s 设每个孔口尺寸为0.8×0.8m ,则孔口数为个 58.08.02.3=⨯

孔口布置图见附图 2 A 段曝气的出水设计

B 段曝气池的出水采用矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头 m 18.05 4.0% 100242425.359996.0(2(52 =⨯⨯⨯+ ==g mb Q H S

H____堰上水头(m Q____A 段每组反应池出水量(m 3/s ,指污水最大流量0.996(m 3/s 与回流污泥量(% 10024 2425.359⨯⨯m 3/s 之和。

m____流量系数。一般采用0.4~0.5。取m=0.4m b____堰宽(m 取b=5.0m B 段曝气池出水通过DN1500mm 的出水总管,送往B 段沉淀池。出水总管内水流速度为0.96m/s.2.4 中间沉淀池的设计计算

中间沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥浓缩并且将分离的污泥回流到A 段曝气池。其工作性能对A 段的出水水质和回流污泥。A 段的出水水质作为B 段 的进水,它的水质是否稳定,将直接影响到B 段的运行。2.4.1 中间沉淀池池型的选择

中间沉淀池采用带有刮吸泥设施的辐射流式沉淀池。2.4.2 中间沉淀池面积、直径和有效水深

表5 混合液污泥浓度与v 值之间的关系

MLSS/(mg/L v/(mm/s MLSS/(mg/L v/(mm/s MLSS/(mg/L v/(mm/s 2000 ≤0.4 4000 0.28 6000 0.18 3000 0.35 5000

0.22 7000 0.14 中间沉淀池澄清区的面积和有效水深的计算采用表面负荷法计算。a.表面积 废水最大流量为996L/s ,混合液污泥浓度为1800mg/L ,查表五,取v=0.38mm/s,则表面积(A 为 max max m 355728.06.33600996.06.3=⨯⨯= == v Q q Q A 设四座中间沉淀池(n=4,则每座中间沉淀池的表面积(A 1为 A 1= 2 5.6224 2490m =

b.直径 中间沉淀池的直径(D 为 m 2814.35.622441 =⨯= = π A D c.有效水深 取水力停留时间为2h ,则有效水深(H为 m 88.224.06.3max =⨯⨯=== qt A t Q H 2.4.3 污泥斗容积的计算

由表四知,取A 段回流比为50%,f=0.75,则回流污泥浓度为 3 /kg 2.775.05.05.01(8.11(m Rf R X X r =⨯+= += 污泥斗容积V S 为 m 309724 2.78.18.1619355.01424 Xr(X QX R 14=⨯+⨯⨯+⨯= ⨯++=(((S V 每个污泥斗容积(V st 为 3 7754 3097m V st == 2.5 二次沉淀池的设计计算

二次沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥浓缩并且将分离的污泥回流到B 段曝气池,其工作性能对AB 法处理系统的出水水质和回流浓度有直接的影响。2.5.1 二次沉淀池池型的选择

二次沉淀池采用带有刮吸泥设施的辐射流式沉淀池 2.5.2 二次沉淀池面积、直径和有效水深

沉淀池澄清区的面积和有效水深的计算采用表面负荷法计算。

a.表面积 废水最大流量为996L/s ,混合液污泥浓度为4000mg/L ,查表五,取v=0.28mm/s,则表面积(A 为 max max m 355728.06.33600996.06.3=⨯⨯= == v Q q Q A 设八座中间沉淀池(n=8,则每座中间沉淀池的表面积(A 1为 A 1= 2 4478 3557m = b.直径 中间沉淀池的直径(D 为 m 2414.3447441 =⨯=