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环境污染控制工程

环境污染控制工程

英文名称:Environmental Pollution Control Engineering

课程编号】ENV22001 所属模块】专业方向课
学分数】2 适用专业】适宜于环境科学、环境工程、生态及土地资源等专业
学时数】32 开设学期】春季
【已开设次数】7次 【建议选课人数】 上限60人 (需配备助教)
授课教师姓名】李艳霞 王颖 陈静 授课教师职称】副教授
授课教师联系方式】 Email:liyxbnu@bnu.edu.cn (李艳霞) yingwang@bnu.edu.cn (王颖) jingchen@bnu.edu.cn (陈静) 授课教师所属单位】 森林舞会电玩城
【先修课要求】无
一、课程简介 本课程涵盖水、大气、固体废弃物三方面,系统性地介绍环境污染控制工程的基础知识。其中,水污染控制工程部分包括:给水处理以及污水处理技术及工艺;大气污染控制工程部分包括:大气污染控制原理,典型大气污染控制以及大气污染新趋势介绍;固体废弃物污染控制工程部分包括:固体废弃物的产生、性质与管理,有机固体废弃物处理技术,以及固体废弃物的最终处理处置技术。 二、课程目标 课程通过系统性地讲解水、大气、固体废弃物等污染的控制技术及工程措施,旨在培养学生对环境污染的分析评价、污染治理的规划设计和工程管理能力,以及开展环境污染控制的工程实施和科学研究能力,以期培养出理论水平高,实践能力强的高素质环境科学人才。本课程要求学生掌握水、大气、固体废弃物污染控制的有关法规标准体系、污染控制的基本理论、各种控制方法的基本原理,以及污染控制技术、工艺和设备的基本知识。通过本课程的学习,使学生对水、大气、固体废弃物等环境污染的问题、来源、影响及其控制法规、技术手段和工程措施有一个系统、全面的了解,以积极、负责任的态度深入认识我国环境污染现状及我国环境问题的复杂性,为进一步从事水、气、固体废弃物等污染控制工作或宏观的环境管理工作打下一个坚实的基础。 三、教学内容和学时分配
(一)绪论2学时
主要内容: 1.介绍水、气、固污染的基本定义、主要污染问题、污染危害; 2.介绍水、气、固污染的控制技术以及相关标准、法规等基本知识
教学要求: 1.         建立有关水体、大气、固体废弃物污染及控制的基本概念,了解目前存在的主要污染问题。
重点、难点: 1.         掌握水、气、固污染的特点以及主要危害
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动) 无 (二)第一章给水处理工艺          5学时 主要内容: 1. 给水处理概论 2.  给水常规处理工艺技术(包括混凝、沉淀和澄清、过滤、消毒)的原理、作用和特点 3.  给水处理的其它技术方法 教学要求: 1.  了解各种天然水源的水质特点,了解饮用水水质标准,初步掌握给水处理的基本流程和主要技术方法的作用,了解给水处理技术的发展; 2.  掌握给水处理各种常规工艺技术(包括混凝、沉淀和澄清、过滤、消毒)的基本原理和主要影响因素,常用混凝剂类型,主要消毒方法,了解各种反应器的结构特点; 3. 要求了解给水处理中的主要其它技术方法(吸附、离子交换、膜过滤等),重点掌握地下水中铁锰的主要去除技术,水中氟的去除方法,了解活性炭吸附工艺的特点和作用。 重点、难点: 1.        充分了解天然水源水质特点,给水处理主要技术方法的作用。 2.     掌握给水处理各种常规工艺技术的基本原理,各种反应器的特点。 其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动) 无 (三)第二章污水生物处理技术5学时 主要内容: 1.   污水生物处理概论 2.        污水好氧生物处理技术 3.        污水的厌氧生物处理技术 4.   天然条件下的生物处理工艺 教学要求: 1.          要求了解污水水质指标,认清生物处理工艺在污水处理中的作用和地位,了解生物处理工艺的分类; 2.          掌握活性污泥法的基本概念,了解好氧生物处理的基本生物过程、主要影响因素,主要曝气方法,活性污泥法运行过程中的常见问题,了解活性污泥法的发展,典型悬浮生长的好氧生物处理工艺(氧化沟、SBR、膜生物反应器等)和固着生长的好氧生物处理工艺(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)的工艺流程和特点; 3.          要求掌握厌氧生物处理的基本原理和主要影响因素,了解典型厌氧生物处理工艺(厌氧接触法、厌氧生物滤池、UASB等)的工艺流程和特点; 4.   要求了解稳定塘、污水的土地处理系统的基本原理、典型工艺流程和特点。 重点、难点: 1.          充分了解生物处理工艺在污水处理中的作用和地位。 2.   掌握活性污泥法、厌氧生物处理稳定塘及污水土地处理系统的工艺原理和典型工艺特点。 其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动) 无

(四)第三章大气污染控制原理4学时

主要内容:

1.       介绍燃烧的基本原理和相关污染物的形成机理,重点讲解燃料性质、燃烧过程的影响因素、燃烧所需空气量、烟气量及污染物排放量计算,以及燃烧过程硫氧化物、颗粒物、氮氧化物、有机污染物、一氧化碳和汞的形成机理;

2.       大气污染气象学基本概念;

3.  大气扩散的概念及基本原理。

教学要求:

1.       重点介绍燃烧的基本原理和相关污染物的形成机理。

2.       能够判断大气稳定度、理解逆温对大气污染的影响、熟练运用风速廓线模式;

3.  掌握高斯扩散模式及其常见形式,学会初步估算烟云高度,能够根据地形、背景浓度以及风向、风速、温度层结等气象因素及模式计算大气污染浓度,可以根据不同要求估算烟筒高度,并对厂址选择提出初步方案。

重点、难点:

1. 掌握有关燃烧的基本概念,了解污染物形成的机理;

2. 掌握高斯扩散模式、烟云抬升高度、扩散参数、封闭扩散、熏烟扩散、城市扩散模式、山区扩散模式等大气扩散基本概念;

3. 学会计算大气污染浓度。

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

(五)第四章典型大气污染物控制4学时

主要内容:

1.         颗粒污染物控制,包括颗粒物空气动力学行为、.除尘器的工作原理、结构性能和应用范围;

2.   气态污染物控制,包括气态污染物控制的气体吸收、吸附和催化操作等单元操作过程、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物污染控制、以及挥发性有机物污染控制。

教学要求:

1.  掌握颗粒物在各种力场中的空气动力学行为。

2.    熟悉工业界广泛使用的除尘装置,掌握典型除尘器的工作原理、结构性能和应用范围,通过本章学习为选择、设计和有效运行各类除尘器打下基础。

3.  掌握相关气态污染物控制技术的基本原理、适用范围,具备选择控制工艺与设备的初步能力,能够进行控制方案的选择和比较。

重点、难点:

1.   掌握空气的分离、沉降、捕集等概念;

2.   掌握典型除尘器的工作原理、结构性能和应用范围。

3.   掌握气体扩散、吸收、吸附和催化的基本原理、工艺流程和操作条件,以及选择吸收剂、吸  附剂和催化剂的一般原则;

4.   掌握各类二氧化硫污染控制过程的化学变化、影响这些变化的条件,以及吸收剂和吸收设备的选择;

5.   掌握氮氧化物的来源、氮氧化物在大气中的转化过程,以及各类控制技术;

6.   掌握挥发性有机物污染控制措施。

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

(六)第五章大气污染新趋势2学时

主要内容:

1. 讲解城市机动车污染控制,在简要介绍城市交通趋势及影响的基础上,讨论汽油机、柴油机排气污染的形成及控制,包括现行的和发展中的技术,最后讨论改善交通方式对污染控制的有效性。

2. 讲解大气污染和全球气候,主要讨论全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染三个问题,并介绍相应的应对措施与策略。

教学要求:

1. 对机动车污染控制建立全面、系统的控制观,从车、油、路及其管理交通需求等全方位控制机动车污染。

2. 对控制或处理全球大气污染问题建立宏观框架,为参与全球环境问题打下一定的基础。

重点、难点:

1. 对机动车污染、全球大气污染问题建立全面、系统、具有前瞻性的控制观。

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

(七)第六章固体废弃物的产生、性质与管理2学时

主要内容:

1.       固体废弃物的产生来源、分类及管理

2.       固体废弃物性质及采样分析

3.  固体废弃物管理及法规

教学要求:

1.       要求了解固体废弃物的主要来源及性质特点;

2.       要求掌握固废理化性状分析的基本方法,特别是固体废弃物的采样要求,主要理化性质的分析手段和常规方法

3.  要求了解固体废弃物的收集处理流程以及现有的管理法律、法规

重点、难点:

1.  掌握固废主要来源及种类,掌握固体废弃物产生量的计算方法

2.  了解固废的收集、运输以及管理流程和法律、法规

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

(八)第七章有机固体废弃物处理技术5学时

主要内容:

1.     有机固体废弃物预处理技术

2.  有机固体废弃物资源化处理技术

教学要求:

1.       要求掌握有机固体废弃物的主要预处理技术:破碎和分选技术,同时需要了解这两个技术的主要原理和基本流程;

2.  要求了解并掌握有机固废资源化热化学处理和生物学处理技术的主要原理以及工艺特点,同时熟悉两项技术的技术规范;

3.  熟悉有机固体废弃物的主要特征以及资源化处理的主要处理技术,能够区分每项技术的优点及缺点,通过本章学习能够为有机固体废弃物处理技术的选择和设计打下基础。

重点、难点:

1.  掌握有机固体废弃物破碎及分选的原理以及基本流程

2.  掌握循环经济、焚烧、热解、堆肥、沼气发酵的基本原理、概念以及基本工艺

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

(九)第八章固体废弃物的最终处理技术3学时

主要内容:

1.     固体废弃物卫生填埋技术原理与技术规范

2.  固体废弃物安全填埋技术原理与技术规范

3.  其它处置方式及技术

教学要求:

1.       要求掌握固废卫生填埋的技术规范、技术框架以及卫生、环保设施、污染控制途径,了解卫生填埋的渗滤液、气体的处置与防护技术,同时需要了解卫生填埋技术的主要原理;

2.  要求掌握固废安全填埋的技术规范、技术框架以及卫生、环保设施、污染控制途径,了解安全填埋的渗滤液、气体的处置与防护技术,同时需要了解安全填埋技术的主要原理

重点、难点:

1.   掌握卫生填埋的技术框架以及污染控制技术

2.   掌握安全填埋的基本概念及技术规范

其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动)

四、教材与学习资源

l 《给水工程》严煦世,范瑾初  主编,中国建筑工业出版社,2015年第四版。

l 《排水工程》张自杰,中国建筑工业出版社。2015年第五版。

l 《水污染控制工程》高廷耀、顾国维,高等教育出版社。2015年第三版。

l 《大气污染控制工程》,郝吉明、马广大主编,高等教育出版社,2002年第二版。

l Wark, K., Warner, C. F. and Davis, W. T., "Air Pollution: Its Origin and Control," Third Ed., Addison-Wesley, California, 1998.

l 《固体废物处理处置工程》,蒋建国编著,化学工业出版社,2005

l 《城市固体废弃物能源化利用技术》 解强,化学工业出版,2004

l 《城市固体废弃物综合管理:生命周期的视角》Forbes McDougall,同济大学出版社,2006

五、教学策略与方法建议

六、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.         课堂成绩:学生以小组形式制作PPT,讲解10分钟,教师点评并给出成绩

4.         课后作业:共9次,平均0.55次/周

5.   考试采用百分制。