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水处理实验II
来源:捷报比分直播 发布时间:2016-10-26

课程名称:水处理实验II

英文名称:Water Treatment Experiment II

课程编号2010063251

所属模块】专业方向课√

学分数1

适用专业】环境工程

学时数32

开设学期】春季

【已开设次数】6

【建议选课人数】15-50(需配备助教)

授课教师姓名】赵岩

授课教师职称】副教授

授课教师联系方式

Emailyanzhao@bnu.edu.cn

手机:13581828750

授课教师所属单位

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【先修课要求】同期修理论课程“水污染控制工程Ⅱ”

 

一、课程简介

我国水环境形势严峻,废水的生物处理技术是包括城市污水在内的各种污废水处理的重要技术。在“水污染控制工程II”的理论课中,重点讲授废水生物处理技术的原理、工艺和工程措施。而“水处理实验II”,作为“水污染控制工程II”配套的实验课程,同样为环境系统工程专业的专业方向课。本课程内容设置针对环境工程专业大学三年级学生,重点开展废水生物处理技术相关的实验教学。课程紧密配合同期开设的“水污染控制工程II”理论课程,使学生通过实验操作加深对废水生物处理工艺原理的理解和认识,掌握相关工艺技术的实验操作方法,培养学生高等专业素养和能力。课程在教学上紧扣实验教学的特点,以“理论学习—实验操作—理论实践相结合”的教学规律为主线,从教师讲授、实验操作、分析思考、总结报告等方式开展教学工作,提高环境工程专业学生专业知识的综合运用能力和必备的实验操作能力。

 

二、课程目标

通过本课程学习,将使学生具备如下能力:

1、紧密配合水污染控制工程(II)的理论课程,通过实验课程教学,加强学生对废水生物处理的基本原理、工艺流程、技术特点等理论知识的理解;

2、使学生掌握废水生物处理工程实验的技术与方法

3、培养学生设计水处理实验方案和使用实验仪器、设备的基本能力;

4、培养学生分析实验数据与结果分析讨论的基本能力。

 

三、教学内容和学时分配

(一)前言 2学时(课程实践2学时

主要内容:介绍课程目的、教学计划、以及成绩评定方法,课程参考资料,组织课程实验分组。同时详细介绍课程实验的内容和安排;讲解废水生物处理实验的基本知识,包括实验室安全和使用规则、实验操作的基本要求和方法、实验数据的记录与整理方法、实验报告的写法与要求。

教学要求:学生在课堂讲授前言之后,按照实验教学计划,按时预习相应课程实验内容,做好实验课程准备工作。

课前学习要求:无。

重点、难点:明确课程要求与内容安排,理解废水生物处理实验基本知识、实验数据的记录与整理方法。

其它教学环节:无。

 

(二)实验一 活性污泥生物量及沉降性指标测定 6学时(课程实践6学时

教学目标:通过实验教学,学习活性污泥生物量及沉降性能指标的基本涵义和测定方法,理解相应指标在废水生物处理工程中的作用。

主要内容:讲解活性污泥生物量指标——混合液悬浮固体浓度(MLSS)和混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS),以及沉降性指标——污泥沉降比(SV)和污泥指数(SVI)的含义和实验测定方法,利用实际污水厂活性污泥,分组开展相应指标的测定实验,进行指标计算和分析讨论,完成实验报告。

教学要求:学生在实验操作中,认真记录实验现象和实验数据,在实验操作后,独立完成数据整理、MLSSMLVSSSVI等指标的计算和分析讨论,完成实验报告。

课前学习要求:预习实验指导书相应内容,明确实验目的和操作方法。

重点、难点:各项指标的物理含义,活性污泥生物量及沉降性指标的关系与区别,混合液挥发性悬浮固体浓度的测定方法及相关仪器设备使用方法。

其它教学环节:无。

 

 

(三)实验二 活性污泥耗氧速率的测定 6学时(课程实践6学时

教学目标:通过测定活性污泥在内源呼吸和基质降解阶段的耗氧速率,掌握耗氧速率的测定方法,加深对活性污泥耗氧速率涵义的理解,学习评价废水可生化性的原理和方法,初步学习废水生物处理实验的设计方法。

主要内容:讲解活性污泥耗氧速率(OUR)的计算和测定方法,及其随时间和污染物性质的变化规律;利用实际污水厂活性污泥,分组设计不同底物和不同浓度条件下的污泥耗氧速率测定实验方案,分别开展污泥耗氧速率测定实验并进行对比讨论,进行耗氧速率计算,评价废水可生化性,完成实验报告。

教学要求:学生在实验操作中,认真记录实验现象和实验数据,在实验操作后,独立完成数据整理、污泥累计耗氧量和耗氧速率计算,并进行组间实验结果的对比分析讨论,完成实验报告。

课前学习要求:预习实验指导书相应内容,明确实验目的和操作方法。

重点、难点:溶解氧仪的使用,耗氧速率的物理含义,不同基质条件对活性污泥耗氧速率的影响规律,废水可生化性评价方法。

其它教学环节:无。

 

 

(四)实验三 曝气充氧实验 6学时(课程实践6学时

教学目标:在曝气充氧实验装置内测定曝气设备的氧总转移系数、氧利用效率和动力效率,掌握氧传递的机理与影响因素,学习曝气设备清水充氧性能的测定方法,掌握评价曝气设备充氧性能指标的计算方法。

主要内容:讲解废水生物处理技术中曝气的作用、氧转移机理的双膜理论及其影响因素,学习曝气设备清水充氧性能的测定方法;利用鼓风曝气充氧实验装置,分组进行曝气充氧实验,通过测定装置内溶解氧随曝气时间的变化规律,计算曝气充氧设备的氧总转移系数,并学习氧总转移量、氧利用率和动力效率等指标的计算方法,完成实验报告。

教学要求:学生在实验操作中,认真记录实验现象和实验数据,在实验操作后,独立完成数据整理、氧总转移系数、总转移量、氧利用率和动力效率等指标的计算,完成实验报告。

课前学习要求:预习实验指导书相应内容,明确实验目的和操作方法。

重点、难点:曝气设备清水充氧性能的测定方法及相关仪器设备的使用方法,氧转移机理,曝气设备充氧性能指标的计算方法。

其它教学环节:无。

 

 

(五)实验四 活性污泥与颗粒污泥生物相观察 6学时(课程实践6学时

教学目标:利用显微镜进行废水处理系统生物相观察,认识悬浮生长的活性污泥和聚集生长的颗粒污泥生物相特征,学习涉及的原生动物、后生动物等种类及生物形态,掌握通过指标性生物判断废水生物处理效果的方法。

主要内容:讲解活性污泥中的微生物组成,学习原生动物和后生动物的指示性作用和规律;利用光学显微镜进行实际废水生物处理系统中的活性污泥生物相观察,以及实验室颗粒污泥生物相观察,认识活性污泥和颗粒污泥生物相特征,学习识别原生动物和后生动物的种属,掌握通过指示性生物判断污水处理效果的方法,完成实验报告。

教学要求:学生在实验操作中,认真记录实验现象和实验结果,在实验操作后,独立完成原生动物和后生动物特征总结与种属识别,开展原生后生动物对污水处理效果指示性作用的讨论,完成实验报告。

课前学习要求:预习实验指导书相应内容,明确实验目的和操作方法。

重点、难点:废水处理系统中生物相观察的方法,微生物的指示性作用、原生后生动物的种属识别,指标性生物与废水处理效果间的关系。

其它教学环节:无。

 

 

(六)实验五 废水生物处理演示实验 6学时(课程实践6学时

教学目标:完全混合式活性污泥工艺演示实验、生物转盘演示实验、塔式生物滤池演示实验、升流式厌氧污泥床演示实验、序批式活性污泥法演示实验、膜生物反应器演示实验,通过上述演示实验,讲解相应工艺的基本原理、工艺特点、反应器结构、运行方式、适用范围等,加深对相应工艺的直观认识和理解。

主要内容:讲解完全混合式活性污泥系统、生物转盘、塔式生物滤池、升流式厌氧污泥床、序批式活性污泥法和膜生物反应器的结构、原理、适用条件与工艺特征,利用相应实验装置进行废水处理工艺演示实验,加深对相应工艺系统结构及运行特点的理解。

教学要求:充分理解不同废水生物处理工艺系统的结构、运行方式和工艺特征,完成实验报告。

课前学习要求:预习实验指导书相应内容,明确实验目的和操作方法。

重点、难点:不同废水生物处理工艺的分类和工艺特征。

其它教学环节:无。

  


四、教材与学习资源(必备项)

裴元生,等,水处理工程实验与技术,捷报比分直播出版社

张自杰,等,排水工程(第四版),中国建筑工业出版社

 

五、教学策略与方法建议(可选项)

实验前做好充分准备工作,包括实验仪器、用品、实验过程;在每次实验课程开始阶段,与学生共同探讨本次实验的目的、涉及的基本理论和专业知识,开展实验的方法与步骤,引导学生设计实验方案;学生开始实验操作后,随堂指导实验过程,解答实验与理论的相关问题;认真批改实验报告,并于下次课程时讲解实验报告中的问题。

在教学方法中,应针对实验教学的特点,与理论课知识体系相结合,综合问题导向法和归纳总结法等教学方法,一方面通过废水生物处理工艺中的实际问题,引导学生思考相应的实验思路和实验方法,另一方面结合实验操作,引导学生归纳总结实验结果,加深对理论知识的理解。此外,为培养学生组织实验方案的创新能力,在实验教学中积极创造学生自主进行实验方案设计的环节,并通过组内和组间实验过程与结果的对比,拓展学生开展实验设计的思路和对理论知识的思考。

六、考核方式

1.           平时成绩占100%,无期末考试。

2.           平时成绩由课堂考勤和每部分实验操作与实验报告成绩组成,分别占20%80%

3.           成绩采用百分制。

 

 

编写日期2016418