课程名称 |
水污染控制工程课程设计 |
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Water pollution control Course Design |
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开课单位 |
安全与环境工程学院 |
课程性质 |
必修课 |
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课程类别 |
实践环节 |
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课程代码 |
210231101703 |
学分 |
3 |
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总学时 |
3周 |
理论学时 |
0 |
实验学时 |
0 |
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上机学时 |
0 |
实践学时 |
3周 |
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适用专业 |
环境工程 |
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先修课程 |
水污染控制工程 |
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授课语言 |
中文 |
一、课程简介
(一)课程中文简介
通过污水处理厂的设计,巩固学习成果,加深对《水污染控制工程》课程内容的学习和理解,使学生应用规范、手册和文献资料,进一步掌握设计原则、方法和步骤,达到消化和巩固课程的主要内容,锻炼独立工作能力,对污水处理厂的主要构筑物、辅助设施、计量设备及水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度,绘制规范的施工及大样图,掌握污水处理厂的设计方法,培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师的指导下,基本能独立完成一个小型污水处理厂中构筑物的工艺设计,包括污水处理厂工艺选择,污水处理厂构筑物的尺寸计算,污水处理厂管道相关的计算,污水处理厂平面图、高程图的绘制,锻炼和提高学生运用课本所学知识到实践中的能力,提高学生使用CAD作图的能力以及解决工程问题的能力。
(二)课程英文简介
Through the design of the Sewage Treatment, the study achievements will be consolidated, and the contents of the course "water pollution control engineering" will be further studied and understood. The students will be able to master the design principles, methods and procedures by applying the norms, manuals and literature materials, to Digest and consolidate the main contents of the course, to exercise the ability to work independently, to Sewage Treatment the main structures, auxiliary facilities, metering equipment and water plant master plan, piping system to achieve the depth of general technical design, drawing Standard Construction and sample drawing, mastering design method of Sewage Treatment, training and improving calculation ability, design and drawing level. Under the guidance of the teacher, the basic ability to complete a small Sewage Treatment structure process design, exercise and improve students' ability to analyze and solve engineering problems.
二、课程目标
课程目标 |
毕业要求指标点 |
目标1:通过本课程的学习,掌握各种处理方法的原理、作用、计算方法、构筑物构造以及运行方式、特点和适应范围,掌握工艺流程的组成以及处理效率。了解污水处理厂的建设程序以及设计步骤,掌握工业废水的常用处理方法,了解不同工业废水的特点以及采用的工艺流程。 |
3.1能够根据环境工程问题提出具有创新性的解决方案,对于特定需求,选择合理的工艺单元(部件)及参数 |
目标2:在学习不同污水处理基本原理、设计方法与工艺流程组合等内容的过程中,使学生的思维和分析方法得到一定的训练,在此基础上进行归纳和总结,逐步形成科学的学习观和方法论。 |
10.1能规范撰写与编制环境工程相关的报告和工程设计文稿 |
三、实验(实践)环节及要求
1. 工艺流程的确定以及水处理单体构筑物的设计
1-2周内完成工艺流程的确定以及水处理单体构筑物的设计,包括工艺流程选择
的依据,水处理单元尺寸的计算。
2.平面图和高程图的制作
对高程进行计算,计算过程包括管道参数选择、水头损失的计算等。采用CAD作
图,制作出详细的平面图和高程图。
四、课程思政、创新创业元素
教学章节 |
知识点 |
思政元素案例 |
培养目标 |
备注 |
设计资料收集 |
水量水质以及排放要求的信息收集 |
让学生理解水量、水质是工艺设计的最关键考虑因素,认识解决问题要抓住问题的关键才行 |
培养学生严谨、仔细、刻苦的做事风格,有助于学生养成全面综合分析问题的能力 |
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厂址确定 |
地形、地质以及周边交通等配套设施 |
地形和地质决定厂址选择的主要方面,让学生理解因地制宜、节省资源的重要性 |
培养学生按照实际出发、因地制宜解决问题的能力 |
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生物法的比较 |
活性污泥法和生物膜法是生物法的两大处理方法 |
活性污泥法是人工强化的方法,让学生理解生物膜法是自然处理,认识生物法的重要性 |
培养学生具体问题具体分析能力,有助于培养学生对生物法在污水处理中广泛应用的理解 |
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A2/O工艺 |
A2/O工艺的本质是厌氧-缺氧-好氧 |
厌氧、缺氧和好氧池的停留时间以及负荷设计是主要内容,让学生理解把握问题的关键很重要 |
培养学生抓住问题的主要环节去解决问题,有助于学生对该工艺的认识 |
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SBR 工艺 |
进水-曝气-沉淀-出水是SBR工艺的四步反应 |
让学生掌握SBR工艺的优势以及核心是节省土地和较高的处理效率 |
培养学生从整体角度去思考问题和解决问题的能力 |
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UASB工艺 |
上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床 |
UASB 负荷能力很大,适用于高浓度有机废水的处理。让学生认识运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率,不需要搅拌,能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。 |
培养学生根据水质情况分析选择合适工艺的能力,有助于提高学生具体问题具体分析的能力 |
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MBR工艺 |
MBR又称膜生物反应器,是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。 |
让学生理解MBR是污水处理,水资源再利用领域广泛应用的水处理技术,理解创新技术的重要性 |
培养学生敢于创新,研发新的水处理技术应用到水污染环境保护中去 |
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氧化沟工艺 |
污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为"循环曝气池"、"无终端曝气池" |
氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统,认识问题的本质是关键 |
培养学生对氧化沟适应哪种类型水体处理的分析能力,有助于学生对不同工艺进行灵活运用 |
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平面图绘制 |
平面图包括各个构筑物的布局以及管线的经过路线 |
平面图是水处理设计的总结,是平面布局的依据,具有全局的观念 |
培养学生的全局分析能力,有助于学生从节省空间,布局紧凑的角度去分析和绘制平面图 |
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高程图绘制 |
高程图是包括水处理设计中各个构筑物的标高的图 |
高程图是关系到实际工程过程中施工的尺寸的图纸,认识该图纸制作的重要性 |
培养学生严谨的计算以及绘图的态度,有助于学生理解高程图关系到施工过程的含义 |
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生活污水水质分析 |
生活污水具有COD低,氨氮较高,生化性好的特点 |
认识生活污水的来源、污染物的组成以及适用的处理工艺 |
针对生活污水中C:N比偏低的特点,培养学生创新性研发新的碳源,代替目前普遍使用的碳源,从而节省污水处理运行成本 |
创新创业 |
垃圾渗滤液水质分析 |
垃圾渗滤液具有毒性强,氨氮高,COD高、生化性差的特点 |
认识垃圾渗滤液对环境污染的危害性 |
针对垃圾渗滤液的特点,培养学生创新研发新的污水处理工艺组合的兴趣, 进而达到节省处理成本和达到排放要求 |
创新创业 |
啤酒生产废水水质分析 |
啤酒生产废水具有COD高、生化性好的特点 |
认识啤酒生产废水的水质,思考能否废物资源化利用,培养节省能源的思维习惯 |
培养学生研究合适的其他类型的污水处理工艺的兴趣,将啤酒生产废水处理新工艺应用到其中,达到以废治废的目的 |
创新创业 |
五、学时分配表
序号 |
章节 |
内容 |
学时分配 |
合计 |
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课堂授课 |
实验学时 |
上机学时 |
实践学时 |
在线学习 |
习题课 |
研讨课 |
其他 |
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1 |
第一章 |
工艺流程确定和构筑物计算 |
0 |
0 |
0 |
1周 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1周 |
2 |
第二章 |
平面图和高程图制作 |
0 |
0 |
0 |
2周 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2周 |
合计 |
0 |
0 |
0 |
3周 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3周 |
六、课程教学基本要求
实践:分组分题目,每个设计题目由3位同学组成,分工完成;
采用讨论、实践举例相结合的教学方式
七、建议教材及主要参考资料
1.建议教材
[1]郝瑞霞编著,《环境工程设计》,河北工业大学出版社,2018
2.主要参考资料
[1]张自杰,《废水处理理论与设计》,高等教育出版社,2016年
八、课程成绩考核
课程成绩考核包括平时考核和报告撰写。平时考核包括:出勤、课堂讨论及展示、回答问题。报告撰写包括工艺选择的合理性,计算准确性,平面图和高程图的精细性等。平时考核成绩占总成绩的10%,报告撰写占总成绩的90%。具体考核内容及所占比例,详见下表。
(一) 考核内容
考核环节 |
总成绩 占比 |
支撑 课程目标 |
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出勤 |
出勤主要体现在上课准点到达教室、迟到和早退三种情况,准点到达教室记为出勤,迟到和早退均记做缺勤。出勤成绩=(2/全勤次数)×实际出勤次数 |
2% |
目标1,2 |
课上表现 |
课上成绩一方面通过老师课上提问问题,学生回答问题的准确度来给出。另一方面通过判定上课过程中,学生听课的注意力集中与否,结合前面的两个方面给出最终的课上表现成绩 |
8% |
目标1,2 |
报告撰写 |
工艺方案选择的依据的充分性;计算过程参数选择的准确性;平面图的布局的合理性;高程图的水头损失的计算严谨性 |
90% |
目标1,2 |
(二)评分标准(考试之外环节)
考核环节 |
<60 |
60-75 |
75-90 |
90-100 |
平时回答问题 |
回答问题错误较多 |
回答问题较准确 |
回答问题流畅,问题回答准确 |
独立思考、回答问题以及分析问题全面、准确 |
课上表现 |
心不在焉,注意力不集中 |
注意力较集中,但听课被动 |
听课注意力集中,能跟上上课节奏 |
听课注意力集中,积极思考并能提出自己不理解的问题 |
报告撰写 |
报告内容全面,计算较准确 |
报告内容全面,计算准确,工艺方案选择正确 |
报告内容全面,计算准确,工艺方案选择正确,平面图布局合理 |
报告内容全面,计算准确,工艺方案选择正确,平面图布局合理,高程图布局合理 |
(三) 考核环节权重
考核环节 |
目标1 |
目标2 |
平时考核 |
5% |
5% |
报告撰写 |
40% |
50% |
总权重 |
45% |
55% |
撰稿人:陆洪省
审核人:胡术刚
批准人:刘 音