“饮用水处理全流程工艺研究”课题-清华大学

“饮用水处理全流程工艺研究”课题

一、 研究目标

1.学习常用环境检测仪器的使用，以及使用仪器开展样品检测、分析的方法；

2.学习科研立题、调研的方法；

开题学习自来水处理各工艺单元的运行原理，掌握自来水处理设施常规的工艺流程；

3.学习常规饮用水处理要解决的重点问题、关键工艺处理单元。 二、 实施计划

日期 第1周 研究内容 国内环境问题现状及前沿水处理技术介绍；本项目实施计划介绍；参观实验基地 水质常规检测指标学习；现场取样并学习常规水质指标检测的方法 采用聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁以及聚丙烯酰胺等混凝剂设计混凝实验，模拟混凝过程中颗粒物的去除机理；讲解实验方案撰写方法，给予学生一周时间撰写第3周实验（混凝过程当中有机物、氟化物等的去除） 学生自主设计实验方案，教师与学生讨论确定每组实验方案；完成实验前期准备工作 测试指标 研究目标 了解当前主流环境问题，学习水处理工艺以及现阶段发展方向 第2周 常规测试指标：pH、掌握常规水质指标的测试浊度、电导率、COD、方法和常用检测仪器的使TOC、TDS、余氯、用方法 阴离子、UV254等 第3周 浊度 通过实验学习混凝机理，认识混凝剂，并了解其作用 第4周 掌握原水中主要有机污染物的种类及去除方法 第5周 掌握实验数据记录方法，通根据讨论确定的实验方案，TOC、浊度、UV254、过分析，了解不同水质原水各组独立完成实验 阴离子等。 在经过混凝工艺后的变化 针对原水中可能存在的色度问题，设计实验，进行不同pH条件（酸、碱、中）观察，并测试色度 掌握活性炭的用途及去除机理；掌握色度的测试方法 第6周 下活性炭吸附去除色度的实验，观察脱色效果 第7周 自主设计COD检测实验方案，进行不同活性炭材质吸附有机物实验的对比研究 研究自来水后端处理工艺-消毒技术。以水中微生物数量为检测指标，对比研究消毒前、后微生物的数量 研究一种自来水尾端处理工艺技术-膜过滤技术，通过反渗透过滤实验，前后测定TDS值；讲解实验报告撰写规范及结题汇报要求 COD 掌握COD测试方法，通过对比分析得到不同材质活性炭的差别 掌握次氯酸钠消毒方法；掌握细菌总数及大肠杆菌的测量方法 第8周 原水及消毒后水中的细菌总数和大厂杆菌，余氯检测 第9周 TDS 了解膜处理技术及反渗透机理，学习测定TDS的方法 第10周 市政污水处理设施参观 学习、感受现代环境处理设施运行的机理及对环境改善所起的作用 掌握主要污水处理工艺、污水处理厂主要构筑物及其各部分作用 第11周 结题汇报（每小组准备PPT和研究报告）

三、 预期成果

1.学习饮用水处理常规工艺的原理，以及涉及的环境工程专业相关知识、实验方法。

2.对环境工程，以及与之相关的化学、物理、生物等学科进行比较深度的学习，提前熟悉大学的学习、工作方法；

3.熟悉团队工作的情景，学会通过分工协作解决复杂问题的能力； 4.学习科研调研、分析、总结等的工作流程和方法，学会科研报告撰写的方法，训练科研思维，培养科研志趣； 四、 情况说明 1. 课程时间

每周固定拿出半天时间参与项目，预计四个小时左右。个别课时

任务量较大，需要时间较长，老师会提前通知学生。 2.参加人员条件要求

①初二阶段以上学生，高中为宜

②在校成绩优秀，对科研有比较浓厚的兴趣 2. 组织实施形式

本项目实施采取“自主研究+分组实验”相结合的形式。项目导师定期布置研究任务，组织项目研讨，参与学生分组开展实验讨论和实施。研究周期流程如下：

3.资费说明

本项目经费自筹，考虑到科研过程中仪器设备使用的损耗、实验场地的使用、指导老师劳务性费用的支付、各种实验材料的

耗损等情况，参加人员需交纳费用

。交纳费用除涵盖上述费用科目外，还包括每次学习期间的午餐费用、外出调研发生的费用等。 五、 支撑条件 1.实验基地

本项由新学优本科技教育（磨课网）研发。实验基地为专业实验教学场所，拥有各项实验设备、仪器总投资上千万元。可为课程实施提供专业条件。

2.师资力量

该项目由新学优本科技教育（磨课网）团队一手设计，项目团队骨干主要来自北京各类大学导师团队，具有环境工程专业学习背景，能够为学生的科研开展提供专业指导。

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