一、课程基本信息

二、课程描述

中文：

本课程是为给排水科学与工程专业本科生开设的一门专业核心课程。通过本课程的教学，学生应系统地掌握与水工艺设备的制造、设计、运行管理等有关的基本知识；了解常用水工艺设备的基本结构、工作原理和工艺性能；熟悉与水工程有关的仪器仪表和自动化的基本知识，以及自动化技术在城市水工程中的各种应用，从而使学生初步具备水工艺设备开发、设计、选型和运行管理以及进一步研究水工程自动化技术的能力。

英文：

The course is a core course of professional for undergraduate students of Water Supply and Drainage Science and Engineering. After teaching/learning the course, the students are asked to systematically master basic knowledge related to manufacture, design and operational management of water processing equipments; to be familiar with equipments and instruments used in water engineering, fundamental knowledge of automation, and various uses of automation technology in water engineering. The instruction goal is to cultivate the abilities of students to water-processing device development, design, selection and operational management, and to further study water-engineering automation technology.

三、课程内容

（一） 课程教学目标

1、掌握水工艺设备常用材料的种类及其物理、化学、力学与机械等方面的基本性能；

2、掌握水工艺设备及材料的腐蚀防护基本原理与方法；

3、了解常用水工艺设备的分类、基本原理、典型构造、工艺特点及其适用条件；

4、能够为水工艺设备的开发、研制或改进提出工艺、材料、结构等方面的要求，并可根据工程及工艺要求，选择适宜的设备（器材）类型；

5、了解自动控制的基础知识以及城市水工程常用自动化仪表的基本性能、使用与维护知识；

6、了解并掌握城市水工程各主要环节对自动化的基本要求及实现自动化的主要方式与措施；

7、初步具备同自动化专业人员协调、共同实施城市水工程基本环节自动化的能力。

（二） 基本教学内容

第一章、水工艺设备常用材料

教学目的与要求：掌握水工艺设备常用材料的种类及其物理、化学、力学与机械等方面的基本性能；了解常用材料的适用条件。

教学重点：使学生掌握水工艺设备常用材料的基本性能与特点。

教学难点：如何根据材料的性能、特点和水工艺设备要求，确定不同材料的适用条件和范围。

教学内容：1）金属材料的分类和基本性能；2）无机非金属材料的分类及陶瓷的基本性能；3）高分子材料的分类及性能；4）复合材料的分类及性能。

学时分配：4学时

第二章、材料设备的腐蚀与保温

教学目的与要求：掌握水工艺设备及材料的腐蚀防护基本原理与方法。

教学重点：使学生掌握水工艺设备及常用材料的腐蚀与防护的基本原理与方法。

教学难点：设备、材料的腐蚀原理与方法。

教学内容：1）材料设备腐蚀的定义、危害及其基本原理；2）设备腐蚀防护技术；3）设备保温的目的及保温结构与施工。

学时分配：5学时

第三章、水工艺常用仪表与设备

教学目的与要求：了解常用水工艺设备的分类、基本原理、典型构造、工艺特点及其适用条件；了解城市水工程常用自动化仪表的基本性能、使用与维护知识。

教学重点：介绍水工艺与工程中常用的结构较简单的仪表与设备，学生应结合这些仪表与设备的工艺（或性能）特点，着重熟悉其结构、组成、工作原理及适用条件等。

教学难点：如何对水工艺与工程中常用的设备的选型、设计等提出选择材料、结构、传动与加工方式、腐蚀与防护等方面的要求；仪表种类繁多，工作原理各不相同，涉及的基础知识广泛，应着重理解各种仪器仪表的工作特点与适用范围。

教学内容：1）阀门的功能、分类及安装操作；2）搅拌设备的用途与分类及常用的机械搅拌设备；3）分离设备的种类及常用的分离设备；4）检测技术基础及常用自动化仪表与设备的分类。

学时分配：10学时

第四章、水工艺自动控制基础知识

教学目的与要求：了解自动控制的基础知识。

教学重点：使学生了解自动控制系统的作用与构成、自动控制系统的调节规律和水质自动监测系统的概述。

教学难点：让学生建立自动控制的基本概念。

教学内容：1）自动控制系统的概念与构成；2）双位逻辑控制系统；3）水质自动监测系统的组成及自动监测站的运行。

学时分配：10学时

第五章、水工艺常用自控技术

教学目的与要求：了解并掌握城市水工程各主要环节对自动化的基本要求及实现自动化的主要方式与措施；初步具备同自动化专业人员协调、共同实施城市水工程基本环节自动化的能力。

教学重点：调节的内容与意义；水泵的调速控制；恒压给水系统控制技术；混凝投药工艺控制技术；滤池的控制技术；水厂自动控制系统；污水处理厂常用的检测方法与仪表设备以及监视控制方式与项目的选择。

教学难点：让学生理解自动控制在水泵及管道系统中应用的基本方式与常用技术；水处理工程对自动控制技术的要求及所应用的各种控制系统的工程特点与适用性；污水处理系统中水质对控制技术与仪表选择的特殊要求，以及对控制系统组成的影响。

教学内容：1）水泵及管道系统的控制调节；2）给水处理厂中混凝投药单元、沉淀池、滤池的自动控制技术以及氯气的自动投加与控制技术；3）污水处理厂的控制方式及典型污水处理工艺的自控技术。

学时分配：13学时

四、考核方式

总评成绩=日常考查（由课堂考勤及课堂参与和书面作业等组成，占30%）+平时考试（由课堂测验（两次）和期中考试成绩组成，占20%）+期末考试（闭卷，占50%）

五、教材及参考书

教材：

1）水工艺设备基础，中国建筑工业出版社，2002年，黄廷林主编，范瑾初主审

2）给排水工程仪表与控制（第二版），中国建筑工业出版社，2006年，崔福义、彭永臻、南军主编，张杰主审

参考书：

1）给水排水工设计手册：第11册常用设备（第二版），中国建筑工业出版社，2002年，中国市政工程西北设计研究院主编

2）水处理工程常用设备与工艺，中国石化出版社，2011年，蒋克彬、彭松、陈秀珍等主编

3）自动控制原理，中国水利水电出版社，2005年，李明富、曾伟一主编

4）水工业仪表自动化，化学工业出版社，2011年，吕武轩主编

5）污水处理在线监测仪器原理与应用，化学工业出版社，2008年，施汉昌、柯细勇、刘辉编著

6）……

六、授课手段

多媒体课堂讲授、讨论相结合