我国的活性污泥工艺设计和工艺比选一直都是建立在经验方法的基础上的,目前设计中常用的“污泥龄”法对几个关键参数的设定范围很宽,结果往往造成基建运行费用的浪费。而工艺比选基本是依靠设计人员的主观判断和设计经验进行的,实际上是形同虚设,没有真正起到工艺比选的作用。而且,由于各地污水性质的差异,这种依靠经验来设计和选择工艺的方法明显缺乏科学依据。在我国对污水排放要求越来越严格的情况下,依靠数学模型进行工艺设计和比选的方法应运而生。但目前我国在活性污泥数学模型的研究和应用上投入的人力和精力都非常有限,还处于起步阶段。本论文以Monod模型为基础,基于ASM2模型,建立了A/A/O和SBR两种工艺模型,建模依据为质量守恒原理,模型给出了各个组分的微分方程,然后在Matlab中编写出程序联立求解方程组。模型应用前需要进行参数修正,本文按照国内已经投入运行的A、B两座污水厂的水质水量数据、反应器尺寸及运行参数进行模型的参数修正。模型的动力学参数和化学计量学参数均来自于ASM2给出的典型值,参数修正是在动力学参数的灵敏性分析和稳态模拟结果的基础上进行的,最后将A/A/O模型参数K PHA和KPP的值分别从0.01和0.01调整到0.008和0.016,SBR模型中的参数μAUT从典型值1.0d-1减小到0.81d-1,使最终出水的TCOD、TP、TN、NH4+-N浓度与实际数据的误差均保持在15%之内。参数修正之后的模型不仅可以作稳态模拟,还可以进行非稳态模拟,非稳态模拟能反映进水水质水量变化时出水水质的变化情况。本文以连续流反应器和间歇流反应器为例说明活性污泥数学模型在工艺比选中的作用。以A污水厂(A/A/O工艺)为比较基准,按照论文参数修正后B污水厂的SBR工艺模型的运行参数、动力学参数及化学计量学参数,虚拟新建了一座SBR污水厂C,在相同的进水水质、水量条件下比较了稳态运行时A/A/O与SBR两种工艺的出水水质。然后改变进水水量、C/N、C/P进行了非稳态模拟,主要比较了在进水水质水量发生相同的变化时两种反应器抗冲击负荷能力。工艺比选结果表明,本研究方法可行。本课题研究表明,ASM2便于模拟不同活性污泥工艺在有机物去除和脱氮除磷方面的处理效果,可以为活性污泥系统工艺比选和设计提供有理有据的指导。