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饮用水安全保障原理与设计

饮用水安全保障原理与设计

英文名称:The principle and design of Drinking water security

课程编号】ENV21010 所属模块】专业选修课
学分数】2 适用专业】环境科学/环境工程
学时数】32 开设学期】春季
【已开设次数】3 【建议选课人数】15-100 (不需配备助教)
授课教师姓名】王颖 授课教师职称】副教授
授课教师联系方式】Email:yingwang@bnu.edu.cn 授课教师所属单位】捷报比分手机版
【先修课要求】化学或者环境相关基础知识
一、课程简介 本课程针对饮用水水质安全保障面临的主要问题,结合国内外本领域的研究与应用进展,从饮用水标准解析、水源保护与改善、处理过程优化与强化、输配过程水质保障和水质安全评价全过程,系统阐述饮用水水质安全保障主要技术及原理,探讨了饮用水处理技术相关设计原理。课程内容主要分为以下几部分:饮用水水质安全控制概论;水源保护与污染控制;饮用水常规处理工艺强化技术原理与设计;预处理与深度处理技术;输配过程的水质维护与稳定;地下水的污染与防治;饮用水非常规污染物;饮用水处理工艺设计原理;饮用水净化技术的安全评价方法;农村饮用水安全现状与主要对策。 二、课程目标 通过本课程的学习,使学生了解近年来国内外饮用水安全保障技术的相关原理与应用进展,以水质健康风险控制为核心理念,从饮用水标准解析、源水水质改善、处理工艺优化与强化、输配过程水质保障和水质安全评价全过程,系统掌握饮用水安全保障技术原理。了解饮用水处理工艺设计原理与方法。熟悉饮用水安全保障过程中非常规污染物的去除方法,掌握相关研究发展前沿动态,为学生进一步从事环境科学研究及相关工作提供基本的理论知识,提高解决环境问题的能力。 三、教学内容和学时分配
(一)第一章 饮用水水质安全控制概论                             4   学时
主要内容: 水源、水质与健康;饮用水水质安全问题;饮用水水质转化与控制新概念;水质标准及参数介绍。
教学要求:了解我国水质概况,水质与健康的关系,掌握饮用水目前面临的主要安全问题;认清饮用水水质转化过程与复合污染途径,了解饮用水安全保障技术系统观,了解我国水质标准及水质标准参数(物理、化学、生物指标)。
重点、难点  饮用水水质安全问题,饮用水水质转化与控制新概念,水质标准参数意义。
其它教学环节:无
(二)第二章 水源保护与污染控制     2学时
主要内容:饮用水源的基本类型、水源地的基本功能,水源地保护的污染总量控制;饮用水源的污染类型与主要污染途径;水源污染控制与修复的基本原理,水源地污染的综合控制技术。
教学要求:要求了解饮用水源的污染问题与来源;理解水源地保护的污染总量控制思想;掌握水源污染控制与修复的基本原理与主要综合控制技术。
重点、难点:水源污染控制与修复的基本原理与主要综合控制技术。
其它教学环节:讨论水源污染控制与修复的主要技术。
(三)第三章 饮用水常规处理工艺强化技术原理与设计4 学时
主要内容:饮用水处理系统总体设计、常规工艺强化原理及工艺设计(包括混凝、沉淀、过滤、消毒),各常规工艺强化技术的新发展。
教学要求:要求了解饮用水处理系统总体设计,强化混凝的概念与研究进展,接触凝聚的概念、沉淀的分类与原理、拦截沉淀工艺,强化过滤新工艺原理和方法、新型过滤材料,消毒新方法。
重点、难点:饮用水各常规处理工艺技术的强化与新发展。
其它教学环节:讨论饮用水处理工艺技术的强化与新发展案例。 (四)第四章 预处理与深度处理技术4 学时 主要内容:饮用水预处理目的与主要方法、预处理对后续工艺的影响;水处理深度处理单元工艺原理与设计(包括吸附、臭氧-生物活性炭、光催化、电催化、膜分离等技术) 教学要求:了解原水预处理和深度处理的目的,掌握饮用水预处理和深度处理的主要方法原理与相关设计 重点、难点:饮用水预处理和深度处理的主要方法原理与相关设计
其它教学环节:(五)第五章 输配过程的水质维护与稳定                     4学时 主要内容:输配过程水的化学稳定性,影响管网水质的主要因素和影响机制,管网水质生物稳定性评价方法、管网微生物控制技术。 教学要求:要求了解导致管网水质恶化的主要因素,掌握不同管材金属释放的主要机理和影响因素,了解金属管材腐蚀的评价方法及主要控制技术,了解管网中生物稳定性评价方法、主要影响因素及微生物控制方法。 重点、难点:输配过程不同金属管材腐蚀机理及控制技术。 其它教学环节:(六)第六章 地下水的污染与防治                           2学时 主要内容:地下水物理化学性质、污染现状、污染源分类、地下水污染控制技术、地下水污染预警、地下水应急响应系统。 教学要求:要求了解地下水污染特点、掌握地下水常见污染控制技术,了解地下水污染预警和应急响应系统。 重点、难点:地下水污染控制技术及应急响应系统 其它教学环节:(七)第七章 饮用水非常规污染物                           6学时 主要内容:饮用水中非常规污染物介绍,非常规污染物的主要去除技术原理(硬度、铁锰、砷、氟、硝酸根、放射性元素、环境纳米污染物、环境激素、消毒副产物等)及其最新发展 教学要求:要求了解饮用水中常见非常规污染物,该类污染物的主要去除技术原理。 重点、难点:非常规污染物的主要去除技术原理 其它教学环节:(八)第八章 饮用水处理工艺设计原理                          2学时 主要内容:与工艺选择密切相关的特征污染物识别、有机物特征与工艺的选择关系、不同处理单元比较、饮用水处理工艺选择的原则与设计。 教学要求:要求了解饮用水处理工艺选择的特征污染物、掌握不同处理单元在效能、应用、经济性方面的区别,掌握处理工艺选择的原则与设计。 重点、难点:不同处理单元在效能、应用、经济性方面的区别,掌处理工艺选择的原则与设计。 其它教学环节:(九)第九章 饮用水净化技术的安全评价方法         2学时 主要内容:水源地水质安全评价,饮用水工艺过程出水安全性评价,饮用水健康风险评价。 教学要求:要求了解水源地水质及其存在的主要问题,水源水质风险评价方法,掌握饮用水处理工艺及出水水质安全性化学评价指标体系,了解突发事件应急监测方法,了解饮用水健康风险评价的一般过程。 重点、难点:饮用水工艺过程出水水质安全性评价。 其它教学环节:(十)第十章 农村饮用水安全现状与主要对策                           2学时 主要内容:我国农村饮用水安全现状分析,国外农村饮用水工程发展历程,目前我国农村饮用水安全保障相关技术发展。 教学要求:要求了解我国农村饮用水安全现状、了解国外农村饮用水工程发展历程,了解我国农村饮用水安全保障相关技术发展。 重点、难点:我国农村饮用水安全保障相关技术发展。 其它教学环节:讨论国外发展经验对于我们的启示

四、教材与学习资源

主要学习材料

1.  《饮用水安全保障技术原理》曲久辉  著,科学出版社,2007。

2.  《给水工程》严煦世,范瑾初主编,中国建筑工业出版社,1999。

2. 《安全饮用水保障技术》何文杰 著,中国建筑工业出版社,2006。

3. 《饮用水安全保障技术》梁好,盛选军,刘传胜  著,化学工业出版社,2007。

建议参考浏览下列期刊:

1. Environmental Science & Technology

2. Environmental Toxicology and Chemistry

3. Environmental Pollution

4. Journal of Hazardous Materials

5. Water Research

6. Science of Total Environment

7. Chemosphere

8. Journal of Environmental Science

9. Water, Air, & Soil Pollution

10. Journal of Environmental Monitoring

11. 环境科学学报

12. 中国环境科学

13. 环境科学

14. 环境化学

五、教学策略与方法建议

五、 考核方式

1         平时成绩占40%,期末考试占60%

2         平时成绩由课后作业与课堂成绩组成

3         课后作业:共8次,平均1次/2周

4         课堂成绩:教师布置,学生制作PPT,讲解15分钟,教师点评并给出成绩

5         考试采用百分制。