自考14274水污染控制与管道工程考试大纲（2025年版）

湖南省高等教育自学考试课 程考 试大 纲水污染控制与管道工程 （课程代码：14274） 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：水污染控制与管道工程课程代码：

14274

第一部分

课程性质与目标

一、课程性质与特点

水污染控制与管道工程是高等教育自学考试环境工程专业的必考课程，具有理论与实践紧密结合的特点。课程系统介绍污水处理中最常用的物理、化学及生物处理方法及污泥处理处置的基本原理、工艺技术及工程设计方法等内容。课程教学内容广泛，涉及环境微生物学、流体力学、环境工程原理等多学科知识，同时强调工程应用性，培养考生解决实际水污染问题的能力，如工艺设计、设备选型及运行管理，注重与实践、课程设计等实践环节的衔接，使考生掌握污水处理技术、设计计算能力及前沿发展趋势，为从事水污染治理工作奠定基础。

二、课程目标与基本

要求通过本课程的学习，要求考生基本掌握污水物理处理、生物处理、化学和物理化学处理的理论和设计原理，能合理正确地选择确定污水处理工艺并进行工程设计；

辅以课程设计，能够独立进行城市污水和工业废水处理厂的工艺优选和技术设计， 初步具备编制工程设计文件的能力。基本要求：

1. 了解水污染控制工程的基本原理；

2. 掌握水污染控制工程的工艺技术；

3. 能够基于所学知识进行工艺优选及典型工艺计算，具备工程制图能力。

三、与本专业其他课程的关系

本课程的先修课程为环境工程原理，该课程中讲授的质量守恒、能量守恒、分离过程、物料衡算等基本原理等知识为本课程知识体系的学习奠定了理论基础。

第二部分

考核内容与考核目标通过本章的学习，了解水污染物的由来，理解水体自净原理和水体自净的应用， 掌握水体污染指标，了解水质标准及水处理的基本方法。本章的难点内容为：污染物在水体中的自净过程。

（一）污水性质与污染指标（重点）识记：1.污水的三大性质

2.污水的污染指标

理解：几种有机污染物指标的区别应用：根据污水来源判别污水类型（二）污染物在水体中的自净过程（重点）识记：氧垂曲线的定义理解：污染物在水体中的净化机制应用：根据质量守恒定律计算持久性污染物在稀释扩散后的浓度变化（三）污水出路与排放标准（一般）

理解：污水不同处理方法的区别应用：根据需求选择合适的排放标准了解各种污水物理处理工艺的原理和基本方法；理解自由沉淀理论，几种沉淀池之间的优缺点比较；掌握格栅、沉砂池、沉淀池、隔油池和加压气浮池的设计要点。

（一）格栅和筛网（一般）识记：格栅的种类理解：格栅的作用应用：选择合适的格栅设计参数并进行设计计算，选择合适的格栅机（二）沉淀的基础理论（重点）识记：1.沉淀四种类型

2.沉淀池的工作原理

3.表面水力负荷定义理解：1.沉淀类型的区别

2.自由沉淀理论基础

3.絮凝沉淀分析

（三）沉砂池（一般）

理解：不同形式沉砂池的结构特点应用：选择合适的平流式沉砂池设计参数并进行设计计算（四）沉淀池（重点）识记：沉淀池的分类理解：1.了解三种沉淀池的结构特点及区别

2.理解斜板（管）沉淀池的工作原理应用：1.在污水处理中根据沉淀池的特点选择不同池型

2.斜板（管）沉淀池的设计与应用

3.选择合适的沉淀池设计参数并进行设计计算（五）隔油池（一般）识记：1.废水中油的存在形态

2.乳化油的破乳方法理解：含油废水的来源与危害（六）气浮池（重点）识记：1.气浮法的定义

2.按产生微小气泡的方法划分的气浮法类型理解：1.气浮法处理工艺的基本条件

2.投加化学药剂提高气浮效果的原因

3.加压溶气气浮法系统的组成应用：气浮法在废水处理工艺中的应用掌握微生物的生长规律、了解微生物的生长环境；掌握废水处理中底物降解与微生物增长的基本数学关系。

（一）概述（次重点）识记：1.污水生物处理的定义

2.发酵与呼吸的区别理解：1.好氧生物处理、缺氧生物处理和厌氧生物处理的区别

2.悬浮生长法和附着生长法的区别（二）污水生物处理基本原理（重点）识记：1.微生物代谢的两个过程

2.发酵的定义

3.呼吸的定义

理解：1.好氧生物处理过程中有机污染物的转化

2.厌氧生物处理过程中有机污染物的转化

3.生物脱氮过程

4.生物除磷过程

（三）微生物的生长规律和生长环境（重点）识记：微生物的生长曲线理解：影响微生物生长的环境因素（四）反应速率和反应级数（一般）

理解：1.生化反应速率

2.生化反应级数

（五）微生物生长与底物降解动力学（次重点）识记：1.微生物的生长速率及比生长速率

2.半速率常数

理解：微生物生长与底物降解的关系了解活性污泥工艺的各种工艺变型和新类型；理解氧传质机理，活性污泥降解过程控制原理；掌握影响氧传递效率的因素，活性污泥工艺各组成部分的设计计算方法和计算要点；活性污泥工艺运行中出现的常见问题及应对方案。

（一）基本概念（重点）识记：1.活性污泥的组成部分

2.MLSS，MLVSS，SV 和 SVI 的定义理解：1.MLSS，MLVSS，SV 和 SVI 的测定及计算方法

2.活性污泥法的基本流程

3.活性污泥降解污水中有机污染物的过程应用：利用 SV 和 SVI 判定污泥的沉降性能（二）活性污泥法的发展（次重点）识记：1.活性污泥法曝气反应池的四种类型

2.序批式反应池的五个基本过程理解：1.不同活性污泥法的变形工艺及其特点

2.活性污泥法生物脱氮除磷工艺

3.膜生物反应器的工作原理应用：根据不同工艺类型的特点确定不同性质污水的处理工艺（三）活性污泥法的数学模型基础（重点）识记：1.污泥龄的定义

2.回流比的定义

理解：1.底物降解与微生物增长数学模型的假设

2.活性污泥的物料平衡

3.劳伦斯和麦卡蒂模型应用：应用劳伦斯-麦卡蒂方程确定曝气池污泥浓度或溶剂与污泥龄的关系，污泥回流比与污泥龄的关系（四）气体传递原理和曝气设备（重点）识记：曝气设备性能的主要指标理解：1.气体传递原理

2.氧传递的影响因素

3.常用曝气设备

应用：根据氧传递速率等基础知识进行与供气量的计算（五）去除有机污染物的活性污泥法过程设计（重点）

应用：1.根据有机负荷法和污泥龄法进行曝气池容积设计计算

2.剩余污泥量计算

3.需氧量设计计算

（六）脱氮除磷活性污泥法工艺及其设计（次重点）识记：1.生物脱氮过程的影响因素

2.生物除磷过程的影响因素理解：1.生物脱氮工艺

2.生物除磷工艺

3.生物脱氮除磷工艺应用：根据水质氮磷超标的特点进行脱氮除磷工艺的设计（七）二次沉淀池（次重点）

理解：1.基本原理

2.二次沉淀池的构造特点应用：根据表面负荷法对二次沉淀池进行设计计算（八）活性污泥法处理系统的设计、运行与管理（重点）

理解：不同设计参数对活性污泥法处理系统的运行的影响应用：根据所学知识对活性污泥法处理系统运行中存在的问题进行工艺参数调控了解各种生物膜法工艺之间的差异以及最新工艺发展情况；理解生物膜降解污染物的机理和影响因素；掌握生物滤池的设计要点和主要运行管理经验，生物接触氧化池的设计方法。

（一）基本原理（重点）识记：1.生物膜的结构

2.生物膜的组成

理解：1.生物膜的净化机理

2.影响生物膜法污水处理效果的主要因素

3.生物膜法污水处理在微生物和工艺方面的特征应用：利用生物膜反应动力学参数揭示生物膜的特征（二）生物滤池（重点）

理解：1.生物滤池的构造

2.生物滤池法的工艺流程

3.生物滤池的设计计算

4.生物滤池的运行过程应用：利用所学知识解决生物滤池运行过程中的问题（三）生物转盘法（重点）

理解：1.生物转盘的构造

2.生物转盘法的工艺流程

3.生物转盘的设计计算应用：根据生物转盘法的特点选择应用于污水处理（四）生物接触氧化法（次重点）

理解：1.生物接触氧化池的构造

2.生物接触氧化法的工艺流程

3.生物接触氧化法的设计计算（五）曝气生物滤池（一般）

理解：曝气生物滤池的构造及工作原理（六）生物流化床（次重点）识记：流态化原理理解：生物流化床的类型应用：根据生物流化床的优缺点选择应用于污水处理中稳定塘和污水的土地处理（不作考核要求） 了解厌氧生物处理的概念和基本原理，熟悉厌氧生物处理的影响因素，如温度、 pH 值、污泥龄等；了解不同厌氧生物处理构筑物的特点；掌握厌氧生物处理法的设计计算。

（一）污水厌氧生物处理的基本原理（重点）识记：1.三阶段厌氧消化过程

2.厌氧消化的影响因素（二）污水的厌氧生物处理工艺（重点）

理解：1.不同厌氧消化处理构筑物的结构

2.不同厌氧消化处理构筑物的特点应用：根据不同厌氧消化处理构筑物的结构特点选择应用于污水处理中（三）厌氧生物处理法的设计计算（次重点）

理解：1.流程和设备的选择

2.厌氧反应器的设计

3.反应器的热量计算了解混凝、沉淀、氧化还原、吸附、离子交换、萃取、膜处理等各种化学处理工艺的基本原理；理解几种混凝机理及其对实际混凝效果的影响和不同膜处理工艺的使用条件和实际应用差异；掌握主要混凝药剂的使用条件和环境要求、化学沉淀的影响因素，吸附处理的设计要点，离子交换数值选用原则。

（一）中和法（一般）识记：1.中和法的原理

2.常用的中和剂

（二）化学混凝法（重点）识记：常用混凝剂和助凝剂理解：1.胶体的稳定性

2.混凝原理

3.影响混凝效果的主要因素应用：选用不同的加药设备、混合设备和反应设备应用于化学混凝中（三）化学沉淀法（次重点）识记：溶解度和溶度积应用：根据沉淀原理计算沉淀剂用量（四）氧化和还原法（重点）识记：1.常用氧化剂

2.高级氧化技术的主要氧化剂理解：高级氧化技术的特点应用：根据废水特点选择高级氧化工艺或还原法处理（五）吸附法（次重点）识记：1.吸附类型

2.影响吸附的因素

3.常用的吸附剂

应用：根据废水特点选择吸附工艺（六）离子交换法（次重点）识记：1.离子交换树脂的类型

2.离子交换的运行操作步骤理解：离子交换的工艺和装置应用：1.根据树脂特点选择离子交换树脂

2.根据废水特点选择离子交换工艺

（七）萃取法（一般）识记：萃取的定义

（八）膜分离法（次重点）识记：膜分离原理理解：不同膜分离法应用：根据废水特点选择膜分离法

（九）超临界处理技术（不作考核要求）

了解城镇污水回用途径，回用水水质基本要求和水质标准，污水回用安全措施；

理解污水回用系统；掌握回用处理技术方法。

（一）回用途径（重点）识记：城镇污水回用的定义应用：根据实际情况选择污水回用的不同途径（二）回用水水质基本要求和水质标准（次重点）

理解：回用水水质基本要求应用：根据回用途径明确回用水水质标准（三）污水回用系统（重点）识记：1.污水回用系统类型

2.污水回用系统组成（四）回用处理技术方法（次重点）

应用：对城镇污水进行处理技术组合与集成以达到回用水要求（五）污水回用安全措施（一般）识记：风险评价的主要内容应用：根据规范要求开展安全防护措施和监测控制了解污泥的来源、特性、污泥量及水分；掌握污泥处理工艺的原理及工艺过程， 包括污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水和焚烧；掌握污泥的最终处置方法，包括污泥的综合利用和填埋处置。

（一）污泥的来源、特性、污泥量及水分（重点）识记：1.污泥的来源

2.污泥中的总固体、溶解固体和悬浮固体、含水率、相对密度

3.污泥中水分的存在形式理解：污泥体积、相对密度与含水率的关系应用：1.利用相关指标进行污泥的脱水性能评价

2.依据有关设计手册，计算污泥量

3.根据污泥含水率选择污泥处理方式（二）污泥的处理工艺（次重点）

应用：根据污泥的最终处置选择不同的污泥处理工艺（三）污泥浓缩（重点）识记：1.固体通量的定义

2.气固比的定义

应用：1.根据重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩的工作原理进行浓缩方式的选择

2.对重力浓缩、气浮浓缩进行设计计算（四）污泥稳定（重点）识记：污泥稳定的定义理解：不同污泥厌氧消化池的特点应用：1.根据污泥特性选择污泥稳定的方法：生物稳定和化学稳定

2.根据所学知识分析厌氧消化池运行过程中的问题（五）污泥脱水和焚烧（重点）识记：污泥脱水的方法理解：1.污泥调理的目的

2.污泥焚烧的影响因素

3.污泥过滤脱水和离心脱水的原理

4.污泥焚烧过程

应用：1.根据污泥特性选择不同的污泥调理方法

2.根据污泥处置需求选择不同污泥脱水方法（六）污泥的最终处置（重点）识记：污泥的两种最终处置：综合利用和填埋理解：填埋处理中对填埋场地的要求应用：1.根据污泥性质选择污泥最终处置方法

2.根据需求进行污泥综合利用方法的选择工业废水处理（不作考核要求） 了解污水处理厂工程设计有几个阶段，初步设计和施工图的要求分别是什么， 平面布置与高程布置应遵循哪些基本原则，有哪些主要影响因素。

（一）概述（一般）

应用：1.根据污水处理厂工程设计原则进行设计

2.按照污水处理厂工程设计步骤进行设计（二）厂址选择（一般）

应用：根据污水处理厂厂址选择原则进行厂址选择（三）工艺流程选择确定（重点）

应用：根据污水的处理程度、处理规模、水质特点、工程造价、运行费用、污水处理控制要求及污泥处理工艺确定污水处理工艺流程（四）平面布置与高程布置（重点）

理解：构筑物及构筑物之间的水头损失应用：1.根据平面布置原则进行污水处理厂的平面布置

2.根据高程布置要求进行污水处理厂的高程布置（五）技术经济分析（不作考核要求）

（六）污水处理厂碳排放核算（不作考核要求）

（七）污水处理厂运行和控制（次重点）

理解：污水处理厂运行过程中的自动控制应用：1.污水处理厂的工程验收和调试运行

2.对污水处理厂运行中的不正常情况及时采取相应措施

第三部分

有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上， 其含义是：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

指定教材：《水污染控制工程（下册）》，高廷耀（主编），高等教育出版社， 2023 年第五版下册

三、

自学方法指导

1．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2．阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3．在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4．完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4．辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5．辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6．注意对考生能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8．助学学时：本课程共 6 学分，建议总课时 108 学时，其中助学课时分配如下：

章次章节名称学时稳定塘和污水的土地处理工业废水处理合计

五、关于命题考试的若干规定

1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 30 %、“理解”为40%、“应用”为 30 %。

3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。

4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占 10%。

5．试题类型一般分为：单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、论述题、计算题。

6．考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。

六、题型示例（样题）

一、单项选择题

（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1．以下不属于化学性水质指标的是A．COD B．浊度 C．硬度 D．碱度

二、多项选择题

（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。

11．关于污泥体积指数，正确的是A．SVI 高，活性污泥沉降性能好 B．SVI 低，活性污泥沉降性能好 C．SVI 高，污泥细小而紧密 D．SVI 高，污泥容易发生膨胀 E．SVI 低，污泥容易发生膨胀

三、名词解释题

（本大题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分）

16．固体废物

四、简答题

（本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分）

22．简述颗粒在水中的沉淀类型。

五、论述题

（本大题共 1 小题，共 10 分）

28．论述“水体富营养化”产生的原因，提出合理的生物处理方法。包括工艺流程，各构筑物的功能与作用及各反应阶段所需条件。

六、计算题

（本大题共 2 小题，第 29 题 10 分，第 30 题 12 分，共 22 分）

29．某活性污泥曝气池混和液浓度 MLSS＝2500mg/L。取该混和液 100mL 于量筒中，静置30min 时测得污泥容积为 30mL 。求该活性污泥的 SV 和 SVI 并判断其沉降性能。