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第1讲绪论授课题目：绪论；教学目的及要求：通过系统介绍排水工程的学科体系、学科内容、发展过程及现状分析，帮助学生系统了解排水工程的学科内涵、发展历程、研究内容和发展方向，掌握有关水污染控制与防治领域的基本知识；教学重点：水污染的定义、类型、危害及防治；教学难点：水污染防治的基本原则与方法；授课类型：理论课；教学方法及手段：利用多媒体课件课堂讲授；教学过程设计：本讲课程用时90min，课程基本介绍等用时5min，水资源与人类15min，水污染及其危害20min，水污染防治20min，排水工程及其作用20min，排水工程面临的挑战与任务10min；教学内容：课程简介排水工程的主要任务是保护环境，促进工农业生产的可持续健康发展和保障人民的健康与正常生活。其内容为：（1）污（废）水的收集与输送——《给排水管道系统（Ⅱ）》；（2）污（废）水的处理与处置——《水质工程学（Ⅱ）》。《给排水管道系统（Ⅱ）》和《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水工程专业的主干课程；以前称为《排水工程》，分为上、下两册讲授，上册为排水管网，下册为污水处理。《给排水管道系统（Ⅱ）》——排水管网主要学习城市及工业排水管网的基本理论、基本方法和设计原则。本课程主要内容1、绪论2、排水系统概论3、污水管道系统的设计4、雨水管渠系统的设计5、合流制管渠系统的设计6、排水管渠的材料、接口和基础7、排水管渠系统的附属构筑物18、排水管渠系统的管理和维护课程学习要求及考核方式1、学习方法：课堂讲授+课后练习+课程设计课堂讲授——突出重点，掌握基础理论和方法；课后练习——(1)作业练习；(2)专题讨论；(3)课堂讨论与练习；课程设计——将理论与实践有机结合，学习实际工作方法，提高自己的设计能力，培养基本的工程师素质。2、成绩评定：期末成绩＝平时成绩（作业+出席到课率）(20%)+期终考试成绩(80%)3、参考资料－（1）书籍1）严熙世，刘遂庆.给水排水管网系统，北京：中国建筑工业出版社2）周玉文，赵洪宾.排水管网理论与计算，北京：中国建筑工业出版社3）TchobanoglousG,BurtonFLandStenselHDWastewaterengineering–treatmentandreuse,Metcalf&Eddy,Inc.4）DrosteRLTheoryandpracticeofwaterandwastewatertreatment,JohnWiley&Sons,Inc.4、参考资料－（2）科技期刊中国给水排水，给水排水，环境科学，中国环境科学，环境科学学报；环境工程，EnvironmentalScience&Technology，WaterresearchWaterScience&Technology，Waterenvironmentresearch5、参考资料－（3）专业网址(给排水在线)（中国水网）(国际水协会)（中国国际环保网）（国家环保局）（美国国家环保局）（废水网）第一节水资源与人类1、什么是水资源(Waterresource)21）关于水的基本概念2）水的存在状态(固、气、液)水圈（Watershed）水的自然圈（地下1000m,地上10km）水的社会圈（人类活动范围）3）水循环(水在自然界的迁移转化过程)水资源：所有参与水循环的水水循环（Hydrologicalcycle）2、水循环大循环（全球、大区域，一般特指全球海洋与陆地之间水的流动与分配）小循环（小区域，一般特指海洋和大气之间及陆地和大气之间的水的流动与交换）循环的特征（水量平衡）3、水资源的特征有限性(Limited)可再生性(Renewable)4、我国水资源状况水资源缺乏（人均仅世界平均值的1／4）城市人均占有的水资源量更低时空分布不均水污染状况严重，部分城市呈现水质型缺水第二节水污染及其危害1、水污染的定义（原有状态的任何改变）污染物（水、气、渣、放射性、热、光）污染的途径水的社会循环对自然（原始）循环的影响污染源点源（PointSourcepollution）生活污水，工业废水3非点源（Non-pointsourcepollution）雨水（地面径流）2、水污染的类型1）需氧型水污染原因（水体接纳了过量的有机物（能量））途径（废水排放引起的点源污染）后果（直接和间接）防止措施（生物处理）需氧性水污染示意图需氧型水污染-案例2）毒物型污染毒物型水污染-案例3）富营养型水污染原因（氮、磷）途径（点源、面源）后果（间接）防止措施（生物处理）富营养型水污染-案例4）感官型水污染原因（色、味、悬浮物）途径（点源污染，废水排放）后果（直接和间接）防止措施（物理、化学、生物化学）第三节水污染防治1、水污染防治途径依靠法律、强化监督加强管理体制建设、提高管理效率提高公众的参与意识，建立良好的舆论环境4法律体系的建立和实施中华人民共和国水法中华人民共和国水污染防治法工程技术措施技术（高效）经济（低耗）提倡研究清洁生产技术源头治理、排污控制采用经济手段强化管理排污收费公众参与参与意识（整体与个体的关系）参与途径参与方式（决策与监督）第四节排水工程的任务及作用1、排水工程的任务和内容根本任务：保护环境，促进工农业生产的发展和保障公众的健康与正常生活主要内容：1）污废水的收集和输送；2）污废水的有效处理和处置2、排水工程的作用1）控制水污染，保护环境；2）保障人民身体健康；3）合理使用调配水资源，促进可持续发展。3、排水工程的发展1）我国古代的给水排水系统阿房宫，“二川溶溶，流入宫墙”，“渭流涨腻，弃脂水也”；明清故宫的排水渠道；2）国外的早期给水排水系统古埃及2500年前的污水沟渠；古罗马著名的“罗马水道”；十九世纪中叶，欧洲开始全面建设近代排水系统，1898年出现规模较大的污水灌溉系统，1915年英国研究成功活性污泥法污水处理技术。54、我国排水工程的发展和现状1879年～1949年，全国共建污水处理厂3座，城市给水普及率14％，全国城市污水各级处理能力仅4.0万m3/d。；1949年以来，我国城市排水设施有了很大发展。到2000年，我国城市下水道服务面积普及率已经达70%，城市污水处理率达20%～30%。在排水工程规模扩大的同时，应用领域也日益拓宽。排水工程技术不断更新，技术含量不断提高。第五节挑战与任务1、我国排水工作中存在的问题1）下水道普及率低，管网老化严重；2）污水排放量增加迅速，总体污水处理能力低下；3）缺乏高效清洁生产技术，单位产品耗水量大；4）排水管理体制混乱，缺乏有效管理。2、目前排水工程的主要任务1）加快城市排水系统的建设与更新改造2）高效、低耗新型污水处理技术与工艺的研究开发与推广使用3）提倡和促进污水资源化回用技术的研究与应用4）水质监测新技术、水厂自动化技术和水处理设备标准化的研究5）清洁生产、污水零排放工艺的研究与推广6）加强水污染的区域综合整治，强化非点源污染控制思考与作业：1．我国污水治理的方针是什么，2．排水工程的任务和作用是什么?3．为什么说排水工程是我国现代化建设的重要组成部分?4．排水工作者面临的任务是艰巨的，应如何完成这一任务?5．就你所看到（或媒体上）的某一水污染案例分析可能的污染类型、原因和应该采用的技术控制措施。参考资料：教材及相关专业杂志、网站等教学后记：6第2讲排水系统概论授课题目：排水系统概论；教学目的及要求：了解掌握排水系统的基本内容、排水体制的定义及其划分布设原则；教学重点：排水系统的含义、排水体制及其划分原则；教学难点：排水体制的选择；授课类型：理论课；教学方法及手段：利用多媒体课件课堂讲授；教学过程设计：本讲课程用时90min，排水系统概述10min，排水体制及其选择20min，排水系统组成20min，排水系统的布置及形式20min，工业排水系统与城市排水系统的关系、综合排水系统的设置10min，排水系统规划原则及方法10min；教学内容：第一章排水系统概论第一节概述1、污（废）水的定义什么是污水？水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的物理、化学成分和性质，失去了特定使用价值，称为污水（Sewage）或者废水(Wastewater)。生活污水(DomesticWastewater)：是人们日常生活中排出的污水，包括来自住宅、公共建筑、医院、商店、生活福利设施和工厂生活间中的污水。来源于盥洗室、厕所、食堂、厨房、洗衣房和浴室等的排水，污染较为严重，含有机物较多，含有大量蛋白质、脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮、合成洗涤剂以及病原微生物等。必须经过有效处理才可以进一步处置。工业废水(IndustrialWastewater)：是工业生产过程中所产生的废水，即来自各车间或矿场等的排水。分类1）根据污染程度不同，可以分为：生产废水：使用过程中受到轻微污染或者性质稍有改变。生产污水：在使用过程中受到严重污染的水。72）根据所含污染物的性质，可以分为：无机工业废水、有机工业废水、混和工业废水。3）根据所含污染物的主要成分，可以分为：酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水…….。性质：依生产工艺而不同，一般比较复杂，难于处理，危害严重。自然降水(Rainfall)指液态降水和固态降水，包括雨水、露水或雪、雹、霜等。基本特征1）可以形成较大突发径流量，造成洪涝灾害；2）一般不需要处理，可以直接排入受纳水体；3）污染严重地区的初雨需要考虑处理；4）干旱地区的雨水可以资源化使用。性质：根据所在地区的空气污染状况不一，一般形成径流后泥沙含量较大。2、污水的水质分析和计量¾水质参数指标1）物理指标：温度、色度、嗅味、固体含量2）化学指标：无机物指标（酸碱度、氨、磷、非金属盐、重金属离子），有机物指标（蛋白质、碳水化合物、油脂、酚类、有机酸碱、表面活性剂、有机农药、取代苯类），有机污染综合指标（COD、BOD、TOD、TOC）3）生物指标：大肠菌群、病毒、细菌总数¾污水的计量1）污水量：一般按照L或者m3等体积单位计量2）污水流量:单位时间的污水量，m3/d，m3/h，m3/s3）污染物浓度：单位体积污染物含量，mg/L或者g/m33、城市污水及排水系统一般把进入城市（城镇）污水排水系统的生活污水和工业废水（一般要求经过工业企业污水处理站先进行一定程度的预处理）的混和污水称为城市污水。合流制排水系统的城市污水还包括生产废水和截流的雨水。城市污水（Municipalwastewater）是城市排水工程所要收集、输送、处理和处置的8主要对象。而收集、输送、处理和处置污废水的设施以一定方式组合成的总体，即称为排水系统。排水系统＝管道系统+污水处理系统1）管道系统（排水管网Pipesystem，sewernet）：收集、输送、处置，包括排水设备、检查井、管渠、泵站等工程设施。2）污水处理系统（污水处理厂WastewatertreatmentplantWWTP）：污水的净化处理，包括污水处理厂站中的构筑物及附属设施。3）污水处理的方法物理处理、化学处理、生物处理―――城市污水处理厂（工业污水处理站）4）污水的昀终处置（Disposal）―――排放及回用第二节排水系统的排水体制及选择1、排水体制(排水制度，SewerSystem)排水体制是指生活污水、生产废水和降水所采取的收集和输送方式，亦即这些污水是采用一个管渠系统还是分别采用两个或两个以上的管渠系统来收集和输送。排水体制可分为合流制与分流制两大类，一般所谓的合流与分流是指对污水与雨水的管道系统是合与分而言。2、合流制排水系统（CombinedSystem）合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混和在同一个管渠内收集、输送和排除的系统。1）直流式合流制排水系统将生活污水、工业废