随着我国工农业的迅速发展和城市人口的逐年增加,水资源的严重不足和水体污染已经引起了人们的高度关注。随着对出水水质和处理效率要求的提高以及处理费用和能耗的限制,根据传统经验和规范来设计和管理污水处理厂的旧模式已经无法适应我国快速发展的污水处理事业。采用厌氧生物滤池处理城市污水,具有流程简单,污泥产量少,能耗低且在较低温度下仍能维持较高的有机物去除率,而且没有噪音等特点。因此,近年来受到了各国水处理专家的重视。对厌氧生物滤池工艺建模以及开发相应的模拟系统,必然会提高废水处理系统的设计质量和运行效率。本论文基于对影响上向流厌氧生物滤池处理城市污水运行的主要因素的分析,建立了一个既能反映反应器内微生物降解基质,又能描述生物滤池逐渐堵塞的数学动力学模型,该模型包含了流量、进水的有机物及悬浮固体浓度、填料粒径、表面积、空隙率等影响因素,分别从生物膜特性、生物滤池的过滤特性及滤池的流体力学三方面考虑建立。本论文对于所建立的非线性偏微分代数方程(PDAE)模型运用牛顿迭代法,通过MATLAB软件编程求解。并对模型中的主要参数进行了参数分析。模型中的最大比生长速率、有效扩散系数、生物膜厚度和过滤系数对滤池的性能起积极的作用,而饱和常数则相反。将模型应用于实验上向流厌氧生物滤池。通过试验结果与计算机的仿真结果的对比:证明模型能有效仿真上向流生物滤池在不同负荷和运行条件下的性能。并通过模型对理想滤池的性能进行了预测。使模型能有效的决定生物滤池的运行管理和将来生物滤池的优化设计,同时为自动控制工作者制定控制策略提供基础。