《綜合實驗二》教學大綱課程編號：20211019總學時數：32總學分數：2課程性質：專業必修課適用專業：環境工程課程的任務和基本要求：實驗是水污染控制工程的重要組成部分,是科研和工程技術人員解決水和污水處理中各種問題的一個重要手段。本課程的教學任務如下：（1）加深學生對基本概念的理解，鞏固新的知識。（2）使學生了解如何進行實驗方案的設計，并初步掌握水污染控制實驗研究方法。（3）通過實驗數據的整理使學生初步掌握數據分析處理技術。根據教育部環境工程專業指導委員會和教材編審委員會制定的《水污染控制工程實驗》的基本教學的要求，結合我院的情況，綜合實驗二中曝氣實驗、離子交換實驗和活性碳吸附實驗為必修實驗，物化處理綜合實驗和生化處理綜合實驗為選修實驗（二選一）。在實驗教學過程中，應有完整的實驗指導書，實驗教學過程的實施應嚴格按照環境工程專業指導委員會的要求進行，應力求使每位學生都有動手的機會。實驗的開出可根據具體情況在有關課程教學內容結束后進行和適當的時間集中進行，學生應有完整的實驗報告。基本內容和要求：1、曝氣實驗（靜態實驗）實驗目的和要求：掌握測定曝氣設備的氧總轉移系數和充氧能力的方法；掌握測定修正系數α、β的方法；了解各種測定方法和數據整理的方法和特點。實驗內容：清水中KLa、Cs的測定污水中KLaw、Csw的測；α、β值的測定。技能訓練和知識點：水樣的配置；實驗操作步驟和方法的確定與設計；實驗數據記錄、整理和分析方法；對廢水生物處理中曝氣的功能、氧的轉移及其影響因素的理解。2、吸附實驗（靜態實驗）實驗目的和要求：了解不同類型活性炭對色度、COD的吸附性能；掌握吸附動力學和吸附等溫式實驗的方法和過程；掌握數據處理方法及吸附等溫線的繪制方法。實驗內容：吸附動力學、吸附等溫式。技能訓練和知識點：水樣的配置；實驗操作步驟和方法的確定與設計；實驗數據記錄、整理和分析方法；對活性炭吸附原理和過程的理解。3、離子交換實驗（動態實驗）實驗目的和要求：加深對離子交換法軟化和除鹽基本理論的理解；了解并掌握離子交換軟化和除鹽實驗裝的運行和操作方法；熟悉并掌握有關離子的測定方法和過程：加深了解離子交換樹脂的理論交換容量和工作交換容量的概念。實驗內容：Na型和H型樹脂對水的軟化處理。技能訓練和知識點：水樣的配置；實驗操作步驟和方法的確定與設計；實驗數據記錄、整理和分析方法；對離子交換原理和過程及影響因素的理解。4、給水處理綜合實驗（設計綜合型）實驗目的和要求：全面了解和掌握水處理中的混凝、過濾、消毒、電解等物化工藝的運行控制條件及效能。使學生在掌握基本原理和基本單元處理流程后能針對不同的水源水提出經濟合理、技術可行的給水處理流程。實驗內容：選取適當水源（人工配水或取河水）進行物化處理流程串聯運行實驗，要求學生通過查閱資料、根據實驗指導書要求，提出物化實驗方案（如混凝+過濾+消毒、混凝+沉淀+消毒、混凝+澄清+消毒等），方案中學生必須明確所采用工藝路線及對該廢水的主要去除對象及效能評價指標，以及混凝藥劑的選取、投藥量的控制、工藝主要控制參數的確定等內容，然后制定實驗步驟及監測指標，經指導教師討論和論證后展開，并通過對該工藝穩定運行條件下的工藝及運行控制參數進行測定計算，并考察出水效果。最后根據實驗結果分析影響該工藝的運行效果的主要因素和控制條件，并要求學生通過該實驗了解不同工藝的處理效能及技術經濟性。技能訓練和知識點：物化處理工藝路線的合理選擇；實驗操作步驟和方法的確定與設計；各種物化工藝運行參數（水力停留時間、表面負荷率、濾速等）的測定與計算，懸浮物、濁度、堿度等指標的分析測定方法，實驗數據記錄、整理和分析方法。5、生化處理綜合實驗（設計綜合型）實驗目的和要求：鞏固生物處理的基本原理，掌握活性污泥的性能及運行參數測定計算方法，了解廢水生物處理工藝的運行控制條件及效能，了解活性污泥法的培養與馴化方法。實驗內容：選取適當水源（人工配水、工業廢水或生活污水），要求學生通過查閱資料、根據實驗指導書要求，提出生物處理裝置的培養馴化以及運行實驗方案（SBR反應器、生物膜反應器、完全混合曝氣沉淀池或CASS反應單元等選一），方案中學生必須明確所采用工藝及對該廢水的主要去除對象及效能評價指標，包括空氣量、回流比、泥齡等工藝主要控制參數的設定，然后制定實驗步驟及監測指標，經指導教師討論和論證后展開。實驗必須完成生物處理裝置的培菌馴化，污泥成熟后進行（活性）污泥形態及生物相的觀察和進出水水質定期進行測定，并對工藝運行參數如污泥濃度、負荷（容積負荷和污泥負荷）、SRT以及污泥沉降性能（污泥沉降比和污泥指數）進行測定和計算，條件允許情況下可適當進行參數調整以考察該運行參數對系統除污性能的影響。根據實驗結果，結合書本原理對系統的運行控制參數與處理效能進行分析。技能訓練和知識點：生物處理單元（活性污泥）的培養與馴化方法；（活性）污泥的指示微生物種類的監測；水質指標（化學需氧量、氨氮等）的監測方法；生物處理控制運行參數（容積負荷、污泥負荷、泥齡、水力停留時間、回流比等）的獲取；污泥沉降性能指標（污泥沉降比和污泥指數）的測定與計算。三、實踐環節和要求：無四、教學時數分配：本課程實驗項目及學時分配

序號實驗項目名稱學時數必修/選修實驗類型每組人數1嚗氣實驗4必修綜合3～52離子交換實驗4必修綜合3～53活性碳吸附實驗4必修綜合3～54給水處理綜合實驗20選修設計3～55生化處理綜合實驗20選修設計3～5五、有關說明：1、教學和考核方式：綜合設計型實驗須在開放性實驗室中完成。在實驗教學過程中，應有完整的實驗指導書，實驗教學過程的實施應嚴格按照環境工程專業指導委員會的要求進行，應確保使每位學生都有動手的機會。各實驗的開出時間應根據理論課程教學的進度安排分散或集中進行。為有效地開展實驗教學環節，任課和指導教師和學生均需預先做好必要的準備和預習工作：按照教學進度表的安排，及時通知學生，以及時做好準備工作；對各實驗須進行預做，以確保實驗的正常和順利進行，并以便及時發現問題加以改進；做好各項實驗所需材料（藥品、測定儀器、玻璃器皿等）的準備工作；在開展實驗教學的過程，指導教師應對學生的參與動手、思考分析等表現、對分析和測定儀器的使用、數據的分析等進行考核；對學生的實驗報告質量進行成績評定。2、習題：學生在每個實驗結束后，須完成實驗內容相關的思考題隨實驗報告書一同上繳。3、能力培養要求：要求學生通過實驗：（1）掌握水或污水中雜質或污染物的遷移轉化規律，為改善水質和保護水環境提供理論依據；（2）掌握水和污水處理過程中雜質及污染物去除的基本規律和處理工藝系統的運行效能，為改進現有處理工藝設備或開發新工藝新設備提供先決條件；（3）污水處理工藝設備和工藝系統的優化設計和優化運行控制；（4）解決水和廢水處理工藝設備的工程放大設計問題。4、與其它課程和教學環節的聯系：先修課程和教學環節：《環境微生物學》《環境監測A》《水污染控制工程（一）》《給排水管道工程》后續課程和教學環節：《畢業實習》《畢業設計（論文）》平行開設課程和教學環節：《水污染控制工程（二）》《廢水生物處理動力學》《廢水處理新技術》5、教材和主要參考書目：（1）教材：綜合實驗講義自編（2）主要參考書目：①《水污染控制工程實驗》章非娟同濟大學出版社；②《水污染控制工程實驗》陳澤堂化學