《水质工程学Ⅰ》学习指南

《水质工程学》学习指南

目录

一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 (2)

二、学习水质工程学II所需预备知识 (4)

三、学习水质工程学Ⅲ所需预备知识 (6)

四、水质工程学Ⅰ内容提要 (7)

五、水质工程学Ⅱ内容提要 (28)

六、水质工程学Ⅲ内容提要 (30)

七、与本课程学习相关的规范标准 (33)

八、学习本课程相关教材、辅导书 (35)

九、学习本课程相关手册图集 (37)

附件、大学专业课程学习指南手册 (39)

一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识

1、学习本课程所需的水力学知识

学习第二章2.3混凝动力学需要水力学方面关于布朗运动，菲克定律，层流流速分布，等基础知识；

学习第二章2.6混合和絮凝设备需要水力学方面关于局部和沿程水头损失的计算，

学习第三章3.1悬浮颗粒在静水中的沉淀需要水力学方面关于浮力计算，沉速公式，相似原理等基础知识。

学习第三章3.2 平流式沉淀池需要水力学方面关于雷诺数，弗劳得数判别，出口堰，淹没式孔口出流，变水头放空容积公式等基础知识。

学习第三章3.3 斜管与斜板沉淀池需要水力学方面关于水力半径，雷诺数，弗劳得数，层流，紊流等基础知识。

学习第三章3.4 澄清池需要水力学方面关于拥挤沉淀水力学规律，孔口出流公式，孔口面积计算等基础知识。

学习第四章 4.2 过滤理论需要水力学方面关于惯性力，扩散理论，水动力学，水流剪力，粘附力，管渠水头损失，测压管水头等基础知识。

学习第四章 4.4 滤池冲洗需要水力学方面关于沿途泄流穿孔管水力计算，穿孔管大阻力配水系统，孔口出流，小阻力配水系统的计算，水泵扬程等基础知识。

学习第四章 4.6无阀滤池需要水力学方面关于虹吸管，虹吸管道的水力计算，谢才公式等基础知识。

2、学习本课程所需的水分析化学知识

学习第二章2.1混凝机理和2.4影响混凝效果主要因素需要水分析化学方面关于水溶液中的酸碱平衡，酸碱平衡中有关组分浓度。酸碱溶液中[H+]的计算，包括强酸、强碱、弱酸、弱碱、多元酸、多元碱及缓冲溶液中[H+]的计算等基础知识；

学习第五章5 .1氯消毒和第六章地下水除铁除锰需要水分析化学方面关于反应条件对氧化还原反应进行程度的影响，掌握氧化还原反应中条件平衡等基础知识。

3、学习本课程所需水泵知识

学习第七章7.4水厂平面和高程布置需要泵与泵站方面关于一级泵站概念知识；

4、学习本课程所需给排水管道工程知识

学习第七章7.4水厂平面和高程布置需要给排水管道工程关于经济流速与经济管径的意义及确定管径的方法，水头损失的计算公式等基础知识。

4、学习本课程所需水资源利用与保护知识

学习第一章1.1原水水质需要水资源利用与保护关于水资源的概念及水源卫生防护的重要性和一般方法等基础知识。

二、学习水质工程学II所需预备知识

1. 所需数学知识：

第1章中的水体自净容量和污水处理程度的估算、河流中溶解氧平衡关系的表达方式及其分析需要掌握数学中关于模型建立、微积分、线性和非线性方程组等知识；第2章中沉淀的类型分析需要微积分知识；第2章至第8章中各种类型的处理构筑物设计计算均需要数学中的基础计算知识。

2. 所需水力学知识：

第2章至第7章中各种处理构筑物上的各种管道或渠道的设计计算、污水处理和污泥处理高程计算均需要掌握《水力学》中流动形态、流量、流速、摩阻、水头损失计算、明渠均匀流计算等方面的知识；

3. 所需水泵基础知识：

污水处理厂内总泵站、污泥回流泵、污泥提升泵、以及污水处理工艺流程中各种需要污水回流提升的地方需要设计泵时均需掌握水泵的各方面基础知识。

4. 所需水分析化学基础知识：

第1章中关于污水水质的各项评价指标、第3章内活性污泥的各项评价指标，第7章中污泥的各项评价指标均需掌握水分析化学中的水质分析方法及计算知识。

5.所需水微生物学的知识

第3章活性污泥中各种微生物的特性及生长规律和好氧代谢模式；第4章生物膜内各种微生物特性及生长规律；第5章稳定塘内各种生物的特点及生态系的关系等；第6章内生物脱氮除磷中硝化菌、除磷菌的特性及生长规律；第7章内污泥厌氧消化模式等内容均需要水微生物学的各方面知识。

6. 所需工程制图及技能知识：

污水处理厂内各构筑物的构造设计、污水处理厂平面及高程需要绘制构筑物平、立、剖面图、平面图和高程图等，需要全面掌握工程制图的各方面知识及技能。

三、学习水质工程学Ⅲ所需预备知识

1、预备知识：

水质工程学Ⅲ与物理化学，水分析化学、水微生物学等课程有一定的联系，需要具备上述课程的基础知识。

学习第二章2.2 水的药剂软化法需要水分析化学关于化学沉淀等基础知识；

学习第六章工业废水的化学处理需要水分析化学方面关于沉淀、溶解度等基础知识；

学习第四章水的腐蚀与结垢需要水微生物方面关于微生物方面的基础知识；

学习第八章工业废水的生物处理需要水微生物方面关于微生物的增殖、营养与代谢等基础知识；

学习第二章2.3-2.4离子交换软化需要物理化学方面关于离子交换原理等基础知识；

学习第二章2.5-2.6离子交换除盐需要物理化学方面关于阴阳离子交换、中和等基础知识；

学习第三章膜分离的原理与应用需要物理化学方面关于渗透、渗析、超滤、纳滤等基础知识；

学习第五章工业废水的物理处理需要物理化学方面关于离心分离、过滤等基础知识；

学习第七章工业废水的物理化学处理需要物理化学方面关于胶体化学、混凝机理、气浮、吸附等基础知识；

四、水质工程学Ⅰ内容提要

1.1原水水质

1.1.1原水中的杂质

原水中的杂质的两种来源：自然过程和人为因素

原水中杂质按尺寸大小可分成悬浮物、肢体和溶解物3类，

（1)悬浮物和胶体杂质

(2)溶解杂质包括有机物和无机物两类。

无机溶解物是指水中所含的无机低分子和离子。

有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在的，如腐质质等。

受污染水个溶解杂质多种多样。这里重点介绍天然水体中原来含有的主要溶解杂质：1）溶解气体天然水中的溶解气体主要是氧、氨和二氧化碳、有时也含有少量硫化氢。

2）离子天然水中所含主要阳离于有Ca2+，Mg2+，Na+；主要阴离子有HCO3-，SO42-，Cl-等。

此外还含有少量K+，Fe2+，Mn2+，Cu2+等阳离子及HSiO3-，CO32-，NO3-等阴离子。

1.1.2 各种天然水质的特点

（1）地下水——水质清澈、水质、水温较稳定，一般宜作为饮用水和工业冷却用水的水源。硬度较高，含盐量较高。

（2）江河水——江河水易受自然条件影响。水中悬浮物和胶态杂质含量较多，浊度高于地下水。江河水的含盐量和硬度较低。

（3）湖泊及水库水——湖泊及水库水，主要由河水供给，水质与河水类似。

（4）海水——海水含盐量高，而且所含各种盐类或离子的重量比例基本上一定，这是与其它天然水源所不同的一个显著持点。其中氯化物含量最高。

1.1.3 水源污染

水源污染给人类健康带来厂严重威胁。解决的办法：一是保护水源，控制污染源；二是强化水处理工艺。

1.2 用户对水质的要求——水质标准.

水质标准——是用水对象(包括饮用和工业用水等)所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。

水质参数——指能反映水的使用性质的量，但不涉及具体数值。

1.2.1 生活饮用水的水质标准