《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1、2、3、4、5、6和11。

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：H、Na、H-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H、Na、H-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 

教  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： 2015年4月30日