水质工程学是一门研究水环境保护与治理的学科,主要涉及以下方面的内容:
概述
研究水污染来源、检测方法、治理技术和水质管理策略。
核心基础知识点
水污染的来源与分类:包括工业、农业、生活污水等,按污染物性状分为物理污染、化学污染和生物污染。
水质指标及检测方法:常见指标如pH值、溶解氧、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD),检测方法如滴定法、光度法、色谱法。
水处理工艺:
传统工艺:混凝沉淀、过滤、消毒。
高级处理:膜分离技术、活性碳吸附、高级氧化技术。
污水处理系统的设计:包括系统设计原则(如经济性、可操作性及环保性)、处理流程(从预处理到深度处理的全流程解析)。
专业教材与章节内容
教材:《水质工程学》由清华大学出版社等出版,全书共19章,分为基本理论介绍、物化处理、生物处理、深度处理、水厂与污水厂建设与运行管理五篇。
章节内容:
基本理论介绍:第1、2章。
物化处理:第3至9章,包括预处理、颗粒分析与混凝、沉淀与气浮、过滤、消毒、吸附等。
生物处理:第10至14章,包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、污泥的处理及资源化、膜生物反应器。
深度处理:第15至17章,包括脱氮除磷和膜分离等方法。
水厂、污水厂建设与运行管理:第18、19章。
其他相关知识点
水质检测与评价:涉及水分子结构和性质、水的酸碱性和pH值、水的硬度和碱度、水的氧化还原电位和溶解氧等。
水处理微生物学:包括微生物的分类和特点、微生物的生长和繁殖、微生物对水质的污染和影响等。
水处理工艺流程:包括沉淀和澄清工艺流程、过滤工艺流程、消毒工艺流程、膜分离工艺流程等。
应用领域
城市给水与污水处理:包括反应器理论、混凝、沉淀、过滤、消毒和净水厂设计,以及溶氧理论、沉砂、初沉池、曝气池、二沉池、污水厂设计等。
工业给水处理:包括水的软化、除盐、冷却等。
工业废水处理:包括各类典型工业废水的处理方法。
发展前景
就业方向:水质科学与技术专业的学生可以从事给水排水工程、环境科学与工程、环境管理等领域的工作,包括水厂运行管理、工程设计、水质监测与分析等。
通过学习水质工程学,学生将能够掌握从水质检测、处理到管理的全方位知识,为解决水资源污染问题、保障水质安全提供理论支持和实践技能。