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本文针对我国江苏某城市污水处理厂提标改造工程，分别利用GPS-X和BIOWIN软件，以数学模型模拟为手段进行现有工艺存在问题、提标改造效果预测及优化运行分析等几方面的研究，取得了超过预期的研究成果，说明数学模型作为通用工具在污水处理工艺研发、运行优化、事故预案以及辅助设计方面进行应用的综合效益将十分显著，推广应用前景非常乐观。