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《给水处理》教学大纲

发布时间:2017-05-05 点击次数:

《给水处理》教学大纲

一、基本信息   

课程名称

给水处理

课程编号

ENSE4130

英文名称

Feedwater Treatment

课程类型

本专业推荐选修课

总学时

36

理论学时

36

实验学时

0

实践学时

0

学分

2

预修课程

化学,流体力学

适用对象

环境工程

课程简介

 

“给水处理”课程主要包括水质及水处理反应器原理、混凝、沉淀和澄清、过滤、消毒、地下水除铁除锰、水的除氟、微污染饮用水的净化、水的软化、水的除盐与咸水淡化、水的循环冷却水水质处理等内容。通过本课程学习,学生掌握生活给水、工业给水及特殊水质给水处理的工艺流程及给水处理单元操作原理,熟悉相应的工艺设计计算,了解给水处理技术发展的新动态。给水工程与排水工程学科的内在联系非常紧密,给水处理的单元操作广泛应用于排水工程。本课程是对水污染控制工程知识的丰富与必要补充。

二、教学目标及任务  

“给水处理”课程是环境工程专业的本专业推荐选修课。给水处理是水工程学科的重要组成部分,该课程系统介绍了生活给水、工业给水及特殊水质给水处理的理论、技术、设备与工程经验。通过该课程的学习,使学生掌握给水处理工艺流程及原理,熟悉相应的工艺设计计算,了解给水处理厂或净水站的运行维护,了解给水处理技术发展的新动态;丰富与补充学生在水工程学科方面的知识,为后续专业课程学习及环境工程实践奠定基础。

本课程支撑环境工程专业毕业要求12345611

三、学时分配   

教学课时分配

章节

章节内容

讲课

实验

实践

合计

绪论

给水处理概论

3

 

 

3

第一章

混凝

3

 

 

3

第二章

沉淀和澄清

5

 

 

5

第三章

过滤

6

 

 

6

第四章

消毒

3

 

 

3

第五章

 水的其它处理方法(特殊水质)

4

 

 

4

第六章

水的软化

4

 

 

4

第七章

水的除盐与咸水淡化

4

 

 

4

第八章

循环冷却水处理

4

 

 

4

合计

36

 

 

36

四、教学内容及教学要求 

绪论

第一节  水源水质

第二节  给水水质标准

1. 生活饮用水卫生标准

2. 工业用水水质标准

第三节  给水处理方法概述

习题要点:给水处理方法种类,给水预处理,给水深度处理

第四节  反应器

1. 理想反应器模型

2. 非理想反应器

习题要点:CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化

本章重点、难点:原水中的杂质,反应器中反应物浓度变化。

本章教学要求:了解给水处理的对象;熟悉CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化规律;掌握给水处理主要方法。

第一章  混凝

第一节  混凝机理

第二节  混凝剂和助凝剂

1. 混凝剂

2. 助凝剂

习题要点:给水处理中常用的混凝剂与助凝剂

第三节  混凝动力学

1. 异向絮凝

2. 同向絮凝

3.混凝控制指标

习题要点:混凝控制指标

第四节  影响混凝效果主要因素

第五节  混凝剂的配置与投加

习题要点:混凝剂投加量的控制

第六节  混合和絮凝设备

习题要点:混合设备种类,絮凝池的主要种类

本章重点、难点:混凝机理,混凝控制指标,影响混凝效果的主要因素,混合和絮凝设备。

本章教学要求:了解混凝动力学,了解混凝剂的配置与投加;熟悉混凝控制指标,熟悉混凝设备;掌握混凝机理,给水处理中常见的混凝剂和助凝剂,掌握混凝效果的主要影响因素。

第二章  沉淀和澄清

第一节  悬浮颗粒在静水中的沉淀

1. 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀

2. 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀

习题要点:悬浮颗粒在静水中的自由沉淀规律

第二节  平流式沉淀池

1. 非凝聚性颗粒的沉淀过程分析

2. 凝聚性颗粒的沉淀过程分析

3. 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素

4. 平流式沉淀池的构造

5. 平流式沉淀池的设计计算

习题要点:理想沉淀池,影响平流式沉淀池沉淀效果的因素

第三节  斜板与斜管沉淀池

习题要点:斜板与斜管沉淀池的特点

第四节  澄清池

1. 澄清池特点

2. 澄清池种类

习题要点:澄清池工作原理;主要的澄清池类型

本章重点、难点:悬浮颗粒在静水中的自由沉淀、拥挤沉淀规律,理想沉淀池,影响平流式沉淀池沉淀效果的因素,斜板与斜管沉淀池的工作原理与适用场合,澄清池工作原理及主要类型

本章教学要求:熟悉悬浮颗粒在静水中的自由沉淀、拥挤沉淀规律;掌握理想沉淀池概念与假设,掌握影响平流式沉淀池沉淀效果的因素,掌握斜板与斜管沉淀池的工作原理与适用场合,掌握澄清池工作原理及主要类型。

第三章  过滤

第一节  过滤理论

1. 过滤机理

2. 过滤水力学

习题要点:过滤水力学

第二节       滤料和承托层

1. 滤料

2. 承托层

习题要点:给水处理中常用的滤料与承托层

第三节  滤池冲洗

1. 高速水流反冲洗

2. 气、水反冲洗

3.配水系统

4.冲洗废水的排除

5.冲洗水的供给

习题要点:冲洗强度,滤层膨胀度及二者间的联系;大阻力配水系统与小阻力配水系统的特点;

第四节  普通快滤池

习题要点:普通快滤池的工作原理

第五节  无阀滤池

1. 重力式无阀滤池的构造和工作原理

2. 重力式无阀滤池设计要点

习题要点:重力式无阀滤池的工作原理

第六节  其它形式滤池

习题要点:其它形式滤池的特点与工作原理

本章重点、难点:过滤水力学,大、小阻力配水系统,主要种类滤池的工作特点。

本章教学要求:熟悉过滤机理,熟悉给水处理中主要的滤料,熟悉主要滤池工作原理及设计参数;掌握冲洗强度,滤层膨胀度及二者间的联系,掌握大阻力配水系统与小阻力配水系统的特点。

第四章  消毒

第一节  氯消毒

1. 氯消毒原理

2. 加氯量

3. 加氯点

4. 加氯设备

习题要点:加氯量与加氯点

第二节   其它消毒法

1. 二氧化氯消毒

2. 臭氧消毒

3. 氯胺消毒

4. 漂白粉消毒

5. 次氯酸钠消毒

本章重点、难点:折点加氯,加氯量。

本章教学要求:掌握折点加氯曲线,加氯量;熟悉其它消毒法。

第五章  水的其它处理方法

第一节  地下水除铁除锰

1. 地下水除铁

2. 地下水除锰

习题要点:地下水除铁除锰的原理与应用

第二节  活性炭吸附

习题要点:活性炭吸附法去除的杂质种类与在水处理中的应用

第三节   水的除氟

习题要点:饮用水中除氟的方法

本章重点、难点:地下水除铁除锰,饮用水除氟。

本章教学要求:掌握地下水除铁除锰的工艺及原理,掌握饮用水除氟的主要工艺;熟悉活性炭吸附去除的杂质种类及在水处理中的应用。

第六章  水的软化

第一节  软化的目的与方法概述

习题要点:水软化的目的与主要的软化方法

第二节   水的药剂软化法

1. 石灰软化

2. 石灰-苏打软化

习题要点:药剂软化法的反应原理及药剂量计算

第三节   离子交换法基本原理

1. 离子交换树脂的命名与型号

2. 离子交换树脂的基本性能

3. 离子交换平衡

4. 离子交换速度

5. 树脂层离子交换过程

习题要点:离子交换树脂的基本性能,离子交换平衡,离子交换过程

第四节  离子交换软化方法与系统

1. 离子交换软化方法

2. 离子交换软化装置

3. 离子交换软化系统的选择

4. 再生附属设备

5. 除二氧化碳器

习题要点:3种常见离子交换法反应原理,离子交换软化装置的操作,离子交换软化系统的选择。

本章重点、难点:HNaH-Na离子交换法反应原理, 离子交换软化装置的操作,离子交换软化系统的选择。

本章教学要求:掌握HNaH-Na离子交换法反应原理,掌握离子交换软化系统的选择;熟悉离子交换软化装置的操作。

第七章  水的除盐与咸水淡化

第一节  概述

1. 水的纯度概念

2. 海水(咸水)淡化与水的除盐方法

3. 进水水质预处理

习题要点:水的纯度,除盐方法

第二节  离子交换除盐方法与系统

1. 阴离子交换树脂的工艺特性

2. 复床除盐

3. 混合床除盐

4. 氢型精处理器

5. 离子交换双层床

6. 树脂的污染与复苏处理

习题要点:各种除盐系统的工作原理

第三节   电渗析法

1. 离子交换膜及作用机理

2. 电渗析原理及过程

3. 电渗析器的构造与组装

4. 电流效率与极限电流密度

5. 电渗析工艺设计与计算

6. 电渗析技术的发展

习题要点:电渗析原理,电渗析工艺设计与计算

第四节  反渗透与超滤

1. 反渗透

2. 超滤

3. 纯水制备

习题要点:反渗透与超滤的工作原理

第五节 蒸馏法

1. 多效蒸发

2. 多级闪蒸

习题要点:蒸发原理,多效蒸发、多级闪蒸的工艺特点

本章重点、难点:离子交换除盐系统的工艺特点,电渗析原理,反渗透与超滤工艺原理,蒸馏工艺特点及改进。

本章教学要求:掌握水的纯度概念,掌握离子交换树脂除盐系统工艺原理及设计,掌握电渗析原理、反渗透与超滤工艺原理,掌握蒸馏工艺原理及改进措施;熟悉电渗析、反渗透与超滤工艺的设计计算;了解蒸馏法工艺装置。

第八章  循环冷却水水质处理

第一节  循环冷却水水质特点和处理要求

1. 循环冷却水的水质特点

2. 循环冷却水的基本水质要求

3. 循环冷却水结垢控制指标

习题要点:循环冷却水的水质特点及结垢控制指标

第二节  循环冷却水处理

1. 腐蚀控制

2. 沉积物控制

3. 微生物控制

4. 复方缓蚀、阻垢剂

5. 循环冷却水的预处理

习题要点:腐蚀、沉积物、微生物控制方法。

本章重点、难点:循环冷却水的水质特点及结垢控制指标,腐蚀、沉积物、微生物控制方法。

本章教学要求:熟悉循环冷却水基本水质要求;掌握循环冷却水结垢控制指标,掌握循环冷却水处理主要工艺。

五、考核方式及要求  

闭卷考试(60-70%)与平时成绩(30-40%)相结合。平时成绩包括作业成绩与课堂纪律。作业内容以各章节的重点内容为主,通过习题练习,逐步加深对课程中各种概念、工艺原理及设计计算方的理解,达到掌握课程主要内容的目的。考试题型以选择、判断、简答、案例题为主。

六、推荐教材及教学参考书 

  材:《水质工程学》,李圭白,张杰编著,中国建筑工业出版社,2005年,标准书号:978-7-112-07147-0

参考书:《给水工程》,严煦世,范瑾初编著,中国建筑工业出版社,1999年第4版,标准书号:7-112-03878-2

 

 

大纲修订人:杨新萍

大纲审定人:李荣

修订日期: 2015430

 

 

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