《水质工程学实验》教学大纲
Water Quality Engineering Experiment
学时：19学时 学分：1.5学分
实验个数：9个 适用专业：给排水
课程代码：BB039337 课程性质：必修
大纲执笔人：尹儿琴 大纲审定人：赵星明
一、实验课的性质与任务
水质科学与工程是建立在实验基础上的科学。水质科学和工程涉及的许多基本概念、专业理论、工程设计参数、操作条件、运行控制指标等均需要通过科学实验进行验证、分析、测试来决定，因此实验技术是进行科学研究、新技术开发、技术改革的必要手段，是科研和工程技术人员应该具备的专业技能。因此在学习水质工程学等有关课程的同时，必须有意识地加强实验环节的学习，注意培养学生独立解决工程实践中一些实验技术问题的能力。
二、实验目的与要求
实验教学的目的：通过对实验的观察、分析，加深对《水质工程学》基本概念、现象、规律与基本原理的理解，掌握一般水处理处理实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力；学会设计实验方案和组织实验的方法；学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。
实验课基本要求：
1、本课程以实验为主。开课后，课程负责教师首先需向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试方式、实验守则及实验室安全制度等。
2、本课程以验证性实验为主。学生根据各个实验的任务，在规定时间内，独立完成实验操作、数据处理，并撰写实验报告。实验前，学生必须认真阅读实验指导书, 了解实验的目的和原理，教师需对学生的预习情况进行检查，合格后，学生才能开始做实验。实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查并签名，实验及其原始数据记录才有效。
3、对于设计性实验，学生可选做其中的1个。这类实验持续的时间较长，实验内容较多并具有一定的复杂性和综合度，因此以小组为单位进行，每组2~3人，一个实验有若干个小组参加，每个实验均有教师负责指导。各小组独立开展工作，但在小组内，学生既有分工，又有合作。学生从指导教师处了解到实验课题后，即着手查资料，研读文献，钻研有关理论。在此基础上，学生先提出实验方案，经与教师讨论后，即可开始实验研究。
4、任课教师要认真上好每一次实验课，实验前教师要亲自检查仪器设备情况，清点学生人数；实验过程中，要向学生提问，引导学生深入思考与实验现象有关的一些问题，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。
三、实验项目及内容提要
水质工程学实验（BB039337） | |||||||||
序号 | 实验名称 | 学时 | 必开 | 选开 | 实验类型 | 内容提要 | |||
验 证
| 基本 操作 | 综 合
| 设 计
| ||||||
1 | 混凝实验 | 2 | √ | √ | 确定已知混凝剂的最佳pH值和最佳投药量。 | ||||
2 | 颗粒自由沉淀 | 2 | √ | √ | 自由沉淀的概念、特点、规律。 | ||||
3 | 过滤实验 | 2 | √ | √ | 熟悉普通快滤池过滤、冲洗的工作工程；确定滤速、初滤水浊度、过滤历时等参数对出水浊度的影响。 | ||||
4 | 活性炭吸附实验 | 2 | √ | √ | 掌握用“间歇”法和“连续流”法确定活性碳处理污水的设计参数的方法。 | ||||
5 | 离子交换软化实验 | 2 | √ | √ | 熟悉顺流再生固定床运行操作过程；加深对纳离子交换基本理论的理解。 | ||||
6 | 折点加氯消毒实验 | 2 | √ | √ | 探讨某含氨氮水样与不同氯量接触一定时间（2h）的情况下，水中游离氯、化合性余氯及总余氯的关系。 | ||||
7 | 曝气设备充氧能力的测定 | 2 | √ | √ | 掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法；掌握测定修正系数α、β的方法。 | ||||
8 | 活性污泥吸附性能测定 | 2 | √ | √ | 掌握活性污泥吸附性能测定方法；加深理解污水生物处理及吸附再生式曝气池的特点 | ||||
9 | SBR法计算机自动控制实验 | 3 | √ | √ | 了解SBR系统的特点；加深对SBR法工艺及运行过程的认识 | ||||
10 | 加压溶气气浮实验 | 2 | √ | √ | 加深对气浮原理及气浮规律的理解，并掌握加压溶气气浮工艺。 | ||||
11 | 电渗析实验 | 2 | √ | √ | 熟悉电渗析器组成、各部分构造、功能和组装方法；掌握电渗析器的运行方法，加深理解电渗析运行过程电流密度、脱盐率和水流流速之间的关系；掌握极限电流密度的测定和计算方法。 | ||||
四、实验报告的格式
实验报告的格式包括：
①实验目的
②主要仪器设备
③ 简要原理
④ 实验操作步骤
⑤ 实验内容及数据整理
⑥分析讨论
⑦思考题及实验体会
五、本课程考核方式、方法及实验成绩评定方法
实验成绩根据实验过程和实验成果按五级记分方法评定。实验过程主要检查学生的出勤情况、学习态度、操作的规范性等几个方面。实验成果的检查着重检查实验报告和对数据的分析。成绩的评定要综合实验的目的要求，突出学生独立操作能力和创新性的评定。成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格。
六、实验应配套的主要仪器设备及台（套）数（以一个实验教学班为标准）
混凝实验：混凝试验搅拌器1台、精密酸度计1台、浊度仪1台、1000mL烧杯8个、1000mL量筒1个、移液管3支、酸碱溶液，混凝剂溶液各1瓶。
颗粒自由沉淀实验：沉淀装置（沉淀柱，储水箱，水泵空压机）1套、计时用秒表1块、分析天平（1/10000）1台、恒温烘箱1台、干燥器2套、具塞称量瓶（40×70）10个、量筒（100ml）10个、定量滤纸若干、漏斗3个、漏斗架2个、水样（可选用生产污水、工业废水、也可用活化污泥或硅藻土自行配置）。
过滤实验：过滤与反冲洗实验装置1套、酸度计1台、浊度仪1台、烧杯若干。
活性炭吸附实验：康氏振荡器1台、有机玻璃炭柱1套、活性炭1瓶、500mL三角烧瓶6个、烘箱台、COD、SS等测定分析装置。
离子交换软化实验：软化装置1套、100ml量筒1个；测量硬度用品。
折点加氯实验：折点加氯消毒设备1台、水箱或水桶1个、50ml比色管20根、100ml比色管40根、移液管和量筒若干。
曝气设备充氧能力的测定：单阶完全混合曝气装置1套、溶解氧测定仪1台、电磁搅拌器1台、秒表1块、200ml烧杯3个。
活性污泥吸附性能测定：有机玻璃搅拌罐2个、离心机1台、、水分快速测定仪1台、COD快速测定仪1台、BOD快速测定仪1台、100mL量筒及烧杯、三角瓶、秒表、玻璃棒、漏斗等。
SBR法计算机自动控制实验：SBR法实验装置及计算机控制系统；水泵；水箱；空气压缩机；溶解仪；COD测定仪或测定装置及相关药剂。
加压溶气气浮实验：平流式气浮池1座、空压机1台（压力自动控制）、水泵1台、溶气瓶1个、减压释放器1个。
电渗析实验：电渗析器1台、整流器1台、电导仪1台、万用表1只、电流表2只、烧杯若干。
附：教学参考书目
1、建议使用教材：
自编教材《水质工程学实验》
2、主要参考书：
(1) 《水处理试验技术》，李燕城吴俊奇主编，中国建筑工业出版社，2004.6
(2) 《水质工程学实验与技术》，郝瑞霞吕鉴主编，北京工业大学出版社，2006.3
(3) 《试验设计与数据处理》，李云雁胡传荣编著，化学工业出版社，2008.1