“环境工程学”教学大纲

2015年11月17日 00:00  点击:[]

“环境工程学”教学大纲

教研室主任:王仁君 执笔人:苏涛

一、课程基本信息

开课单位:必威BETWAY官网

课程名称:环境工程学

课程编号:092022

英文名称:Environmental Engineering

课程类型专业基础课

总 学 时:51 理论学时:51 实验学时:0

学 分:3

开设专业:环境科学

先修课程:环境学概论

二、课程任务目标

(一)课程任务

本课程是一门环境科学专业的专业基础课。本课程的任务是系统介绍环境工程的基本理论、污染防治技术与控制工程及其发展趋势。主要研究运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量。主要内容包括水质净化与水污染防治工程、大气污染防治工程、、固体废物污染防治工程以及噪声控制等。使学生全面掌握环境污染综合防治的方法和措施,以及利用系统工程方法,从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。

(二)课程目标

在学完本课程之后,学生能够:

1. 掌握环境工程学的基本理论、基本知识;

2. 掌握水污染控制工程空气污染控制工程、噪声污染控制工程、固体废物处理处置与资源化工程的基本原理和设计方法;

3. 具有污染物监测和分析、环境监测、环境质量评价、环境规划与管理的初步能力;

4. 了解环境科学与工程的理论前沿和发展动态;

5. 从事有关环境管理、保护和环境科学研究所需要的理论知识和方法技能。

三、教学内容和要求

(一)理论教学的内容及要求

第一章 绪论

环境科学与环境工程学,环境工程学的形成与发展,环境工程学的主要内容。

1. 了解:环境工程学的形成与发展;

2. 掌握:环境工程学的任务和主要内容。

重点:环境工程学的主要内容。

第二章 水质与水体自净

水的循环与污染,水质指标与水质标准,废水的成分与性质,水体自净作用与水环境容量,水处理的基本原则和方法。

1. 了解:水循环水污染的分类和影响,水质标准,废水的成分与性质;

2. 掌握:水中固体、碱度、硬度等水质指标的计算,任何温度、任何时日的BOD计算,氧垂曲线的计算,废水处理原则,废水处理程度的确定,水处理的基本方法。

3. 理解:水体的的生化自净机理。

重点和难点:水中固体、碱度、硬度等水质指标的计算,任何温度、任何时日的BOD计算,氧垂曲线的计算,废水处理原则,废水处理程度的确定,水处理的基本方法。

第三章 水的物理化学处理方法

水中粗大颗粒物质的去除,水中悬浮物质和胶体物质的去除,水中溶解物质的去除,水中有害微生物的去除,水中其他物理化学处理方法。

1. 了解:格栅、筛网和微滤机结构,沉砂池的分类,离心分离设备,沉淀试验,沉淀池的种类,普通快滤池的基本构造,气浮设备,离子交换树脂的结构,吸附操作的设备,水中有害微生物的去除方法,水中其他物理化学处理方法。

2. 掌握:沉淀理论,沉降速度,理想沉淀池,混凝的工艺过程,澄清池分类,滤料的性能指标,滤速、滤池总表面积及滤池数的确定,反冲洗的指标,水的软化和除盐方法,离子交换树脂的性质,离子交换的工艺及其应用,吸附平衡和吸附等温线,吸附量计算。

3. 理解:浅池沉降原理,水的混凝机理,过滤机理,气浮理论,电渗析原理,反渗透原理。

重点:理想沉淀池,滤料的性能指标,离子交换的工艺及其应用,水的混凝机理。

难点:吸附量计算,沉淀试验。

第四章 水的生物化学处理方法

废水处理微生物学基础,好氧悬浮生长处理技术,好氧附着生长处理技术,厌氧生物处理技术,生物脱氮脱磷技术,水处理厂污泥处理技术,废水土地处理技术,废水人工湿地处理技术

1. 了解:微生物的代谢过程,活性污泥组成,衡量曝气设备效能的指标,氧化塘的构造,生物滤池的类型,生物转盘构造,生物接触氧化池和生物流化床的构造,污泥消化设备的构造,新脱氮理论,污泥的分类与特征。

2. 掌握:细菌生长曲线,细菌生长动力学,影响活性污泥增长的因素,评价活性污泥性能的指标,污泥负荷、污泥指数、污泥沉降比和污泥龄的概念和计算,曝气方法与设备,曝气池的类型与构造,活性污泥法的运行方式,序批式活性污泥法(SBR),活性污泥法处理系统工艺设计,曝气池的容积和曝气系统需氧量和供气量的计算,生物滤池的设计计算,生物转盘设计计算,影响厌氧生物处理的主要因素,消化池的设计,升流式厌氧污泥床法(UASB法),厌氧附着生长处理技术,厌氧与好氧技术的比较和联合运用,生物脱氮处理工艺,生物脱磷工艺,同步脱氮除磷处理技术,表示污泥性质的指标,相对密度和污泥量的计算,重力浓缩池的设计,气浮浓缩法。

3. 理解:活性污泥法的净化过程与机理,活性污泥系统生物过程动力学,曝气过程的机理,生物膜的构造及其对有机物的降解机理,生物转盘工作原理,厌氧生物处理的机理,生物脱氮机理,生物脱磷机理,重力浓缩机理。

重点:污泥负荷、污泥指数、污泥沉降比和污泥龄的概念和计算,活性污泥法处理系统工艺设计,曝气池的容积和曝气系统需氧量和供气量的计算,生物滤池的设计计算,生物转盘设计计算,相对密度和污泥量的计算,重力浓缩池的设计。

难点:活性污泥系统生物过程动力学,曝气池的容积和曝气系统需氧量和供气量的计算,生物滤池的设计计算,生物转盘设计计算。

第五章 大气污染与空气质量管理

大气结构与大气污染,大气污染的来源和影响,大气污染综合防治途径,大气环境质量控制标准。

1. 了解:大气的垂直结构,大气组成,环境质量控制标准的分类,环境空气质量标准和大气污染排放标准。

2. 掌握:大气污染概念,大气污染物的分类和来源,碳氧血红蛋白饱和度的计算,大气能见度的估算,大气污染综合防治的含义和措施。

重点:大气污染概念,大气污染物的分类和来源,大气污染综合防治的含义和措施。

难点:碳氧血红蛋白饱和度的计算,大气能见度的估算。

第六章 颗粒污染控制技术

颗粒污染物控制原理,机械除尘器,电除尘器,带式除尘器,湿式除尘器,除尘设备的比较和选择。

1. 了解:颗粒的物理性质,重力沉降室、惯性除尘器的构造,电除尘器的结构,袋式除尘器的类型和结构,电袋除尘器,湿式除尘器的类型和结构。

2. 掌握:颗粒粒径定义、分类,粒径分布,颗粒流体阻力的计算,旋风除尘器的压损和效率的计算,旋风除尘器的设计,电除尘器效率的计算,电除尘器的设计,袋式除尘器的选择和设计,文丘里洗涤器压损和效率计算,除尘器选择原则。

3. 理解:旋风除尘器的工作原理,电除尘器的工作原理,袋式除尘器的工作原理,湿式除尘器的工作原理。

重点:粒径分布,颗粒流体阻力的计算,旋风除尘器的压损和效率的计算,电除尘器效率的计算,文丘里洗涤器压损和效率计算。

难点:颗粒流体阻力的计算,旋风除尘器的压损和效率的计算,电除尘器效率的计算,文丘里洗涤器压损和效率计算。

第七章 气态污染物控制技术

气态污染物净化原理,二氧化硫污染控制技术,氮氧化物污染控制技术,挥发性有机物污染控制技术,大气污染物的稀释法控制技术。

1. 了解:吸收平衡,吸收速率,吸附速率,催化剂的组成,催化反应速率,氧化镁湿法烟气脱硫技术,海水烟气脱硫技术,湿式氨法烟气脱硫技术,循环流化床烟气脱硫,烟气同时脱硫脱硝技术,吸收法控制VOCs污染,冷凝法控制VOCs污染,吸附法控制VOCs污染,生物法控制VOCs污染。

2. 掌握:吸收设备及设计,吸附设备与工艺,固定床吸附器的设计,催化剂的性能,催化反应器及其设计,石灰石/石灰石法烟气脱硫的工艺流程及设备,喷雾干燥法烟气脱硫技术,低氮燃烧技术,选择性催化还原烟气脱硝技术,选择性非催化还原脱硝技术,燃烧法控制VOCs污染,大气扩散模式,大气污染物落地浓度计算,烟气抬升高度计算,扩散参数确定。

3. 理解:石灰石/石灰石法烟气脱硫的原理。

重点和难点:吸收设备及设计,吸附设备与工艺,催化反应器及其设计,石灰石/石灰石法烟气脱硫的工艺流程及设备,喷雾干燥法烟气脱硫技术,低氮燃烧技术,选择性催化还原烟气脱硝技术,选择性非催化还原脱硝技术,燃烧法控制VOCs污染,大气扩散模式,大气污染物落地浓度计算。

第八章 固体废物管理系统

固体废物的产生、分类与管理系统简介,固体废物的性质,固体废物的产量与减少产量的途径,城市垃圾的收集、储存与运输。

1. 了解:固体废物的分类,固体废物对人类环境的危害,城市垃圾的物理组成,危险废物的定义与性质,减少固体废物产量的途径,城市垃圾的收集、储存与运输。

2. 掌握:固体废物的涵义,社会物流与固体废物产生的途径,固体废物与城市垃圾管理系统,城市垃圾物理组成的分析方法,城市垃圾的物理性质,城市垃圾的化学性质,危险废物的鉴别标准,城市垃圾与工业固体废物产量测算法,城市垃圾与工业固体废物产率统计分析法,物料衡算分析法。

重点:社会物流与固体废物产生的途径,固体废物与城市垃圾管理系统,物料衡算分析法。

第九章 城市垃圾处理技术

城市垃圾压实技术,城市垃圾破碎技术,城市垃圾分选技术,固体废物的脱水与干燥,危险废物的化学处理与固化。

1. 了解:压实机械,破碎机械,风力分选机械,磁选,筛选,固体废物的脱水与脱水设备,城市垃圾干燥设备,危险废物的化学处理与固化。

2. 掌握:压实的含义与性质,城市垃圾破碎的意义,分选效果计算,风力分选技术。

重点和难点:分选效果计算。

第十章 固体废物资源化、综合利用与最终处置

城市垃圾资源化的意义与资源化系统,材料回收系统,生物转化产品的回收,城市垃圾焚烧与热转化产品的回收,固体废物的最终处置。

1. 了解:固体废物资源化的意义,生物化学处理新技术在固体废物资源化中的应用,热转化产品与能源利用,固体废物最终处置涵义。

2. 掌握:城市垃圾资源化系统,材料回收系统流程,城市垃圾厌氧消化处理技术,城市垃圾焚烧系统,固体废物热解处理,城市垃圾陆地填埋处置。

3. 理解:城市垃圾堆肥原理。

重点:城市垃圾资源化系统,城市垃圾厌氧消化处理技术,城市垃圾焚烧系统,固体废物热解处理,城市垃圾陆地填埋处置。

难点:城市垃圾堆肥原理。

(二)实践教学的内容及要求

四、学时分配

章 次

各教学环节学时分配

小计

讲授

实验

上机

习题

讨论

课外

备 注

第一章 绪论

3

3







第二章 水质与水体自净

6

6







第三章 水的物理化学处理方法

9

9







第四章 水的生物化学处理方法

9

9







第五章 大气污染与空气质量管理

3

3







第六章 颗粒污染控制技术

6

6







第七章 气态污染物控制技术

6

6







第八章 固体废物管理系统

3

3







第九章 城市垃圾处理技术

3

3







第十章 固体废物资源化、综合利用与最终处置

3

3







合 计

51

51

















五、考核说明

课程考核办法:笔试、闭卷;平时成绩(20%);期末(80%)。

六、主要教材及教学参考书目

(一)主要教材

1.蒋展鹏著《环境工程学(第三版)》,高等教育出版社,2013年。

(二)主要参考书目

1.王新著《环境工程学基础》,化学工业出版社,2011年。

2. 胡洪营著《环境工程原理(第二版)》,高等教育出版社,2011年。


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