水污染控制工程大纲教学教材

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1、课程性质、目的与任务

《水污染控制工程》是环境工程和给水排水工程专业的重要主干课程之一。主要分为“排水沟道系统”和“污水的物理及生物处理”两大部分。“排水沟道系统” 详细介绍污水沟道系统﹑雨水沟道系统和合流制沟道系统规划设计的基本理论﹑基本知识和基本方法。包括排水体制﹑系统特点﹑管材及断面特性﹑沟道附属构筑物﹑设计要求及控制参数﹑防洪设施和沟道施工养护等。“污水的物理及生物处理” 介绍污水处理中最常用的物理的生物处理方法，将污水水质指标、污水处理理论、原理和工艺技术设计计算紧密结合，并对常见的处理工艺进行系统介绍，使学生对不同水质的水处理理论的方法有全面、系统的认识。

本课程的任务是：

1) 基本掌握排水沟道系统的功能、结构和规划设计原理；

2) 掌握排水沟道系统的水量计算和水力计算的理论和方法；

3) 系统完整地学习和掌握污水处理的基本概念、工程设计和运行管理的基础理论和方法；

4) 初步掌握污水物理及生物处理的设计、计算及运行管理方面的基本技能；

5) 培养学生对污水处理工程基础理论的理解、掌握和分析运用能力，初步具备进行污水处理的科学研究能力。

6) 辅以完整的课程设计，能够独立进行城市和工业企业排水沟道工程的规划设计，进行城市污水和工业废水处理厂的工艺优选和技术设计，编制工程设计文件；

2、课程基本要求

通过本课程的学习，学生应掌握排水沟道系统的功能、结构和规划设计原理；掌握排水沟道系统的水量计算和水力计算的理论和方法；辅以课程设计，能够独立进行城市和工业企业排水沟道工程的规划设计。应基本掌握污水处理物理和生物处理的理论和设计原理，能合理正确地选择确定污水处理工艺并进行工程设计；辅以课程设计，能够独立进行城市污水和工业废水处理厂的工艺优选和技术设计，初步具备编制工程设计文件和进行科学研究的能力。

3、课程教学主要内容

[ 第一篇排水沟道系统 ]

绪论

1) 水污染控制工程的范围

2) 排水沟道系统的基本概念和基本任务

第一章排水沟道系统

3) 污水的分类和性质

4) 排水系统的体制和选择

5) 排水系统的主要组成部分

6) 排水系统的规划设计及布置形式

7) 沟道及沟道系统上的附属构筑物

8) 排水泵站

第二章沟道水力学

1) 概述沟道中的水流情况——重力流，模拟流态——均匀流

水力计算的基本要求：保证水流速度在一定范围内，不冲刷﹑不淤积；雨水可溢流，按满流设计；污水不可溢流，按非满流设计

2) 沟道水力计算的基本公式：

Q=ωv

v=(R2/3J1/2)/n

3) 水力计算图的使用

4) 水力计算中的几个限制值——为什么有这些限制，其值为多少

5) 沟段的衔接

6) 沟段水力计算举例

7) 倒虹管的水力计算

8) 溢流井的水力计算

第三章污水沟道系统的设计

1) 污水设计流量的确定

包括：居住区生活污水设计流量Q1﹑工厂生产区生活污水设计流量Q2﹑工厂生产的工业废水设计流量Q3

2) 污水沟道系统的平面布置

3) 污水沟道的水力计算

重要概念：设计沟段﹑控制点

4) 沟道平面图和纵剖面图的绘制

第四章雨水沟道系统的设计

1) 雨水沟道系统的设计任务和原则

2) 雨量分析和暴雨公式

降雨历时﹑降雨量﹑降雨强度﹑降雨频率﹑重现期

3) 迳流理论与流量设计公式

全面积迳流理论——基本概念：全流域迳流产生最大流量；最大流量

来自设计暴雨雨峰时段的降雨量

推理公式：Q=ψiF

4) 雨水沟道设计流量公式的应用

5) 雨水迳流调节

6) 雨水沟道系统的设计计算

7) 城镇防洪

第五章合流制沟道系统的设计

1) 合流制沟道系统的适用条件及布置特点

2) 合流污水水质特点及截流倍数

3) 截流式合流制沟道的水力计算

第六章小区排水系统及其设计特点（不作为考试要求）

1) 小区的排水体制及系统组成

2) 排水量计算

3) 沟道布置特点

4) 水力计算特点

第七章沟道施工和养护（不作为考试要求）

1) 沟管的结构与接头

2) 沟管的基础

3) 沟道的管理养护

[ 第二篇污水的物理及生物处理 ]

第八章污水水质及污水出路

1) 污水的分类及水质

2) 水质指标及意义

3) 水体污染、水体自净及污水在水环境中的迁移和转化

4) 水质标准

第九章污水的物理处理

1) 格栅和筛网

2) 沉淀的基础理论

3) 沉砂池

4) 沉淀池

5) 隔油和破乳

6) 浮上法

第十章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础

1) 污水的好氧生物处理和厌氧生物处理

2) 微生物的生长规律和生长环境

3) 反应速度和反应级数

4) 米歇里斯－门坦（Michaelis-Menten）方程式

5) 莫诺特（Monod）方程式

6) 污水生物处理工程的基本数学模式

第十一章稳定塘和污水的土地处理

1) 稳定塘

2) 污水土地处理

第十二章污水的好氧生物处理（一）——生物膜法

1) 生物滤池

2) 生物转盘

3) 生物接触氧化法

4) 生物流化床

第十二章污水的好氧生物处理（二）——活性污泥法

1) 活性污泥法基本概念

2) 曝气池和曝气设备

3) 活性污泥法的发展和演变

4) 活性污泥法的设计计算和系统工艺设计

5) 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题

6) 二次沉淀池

第十三章污水的厌氧生物处理

1) 厌氧生物处理的基本原理

2) 污水的厌氧生物处理

3) 厌氧生物处理法的设计