厌氧生物法是一种既节能又产能的废水生物处理工艺，随着工业的飞速发展和人口的不断增加，能源、资源和环境等问题日趋严重，能源的短缺变得更加突出，人们逐渐认识到采用厌氧生物处理工艺处理有机废水和生活污水的重要性。但是厌氧生物法的设计运行还非常依赖于经验。本课题研究的目的在于建立准确实用的厌氧消化数学模型(ADM1)，用理论指导实践，减少对经验的依赖。数学模型可以全面模拟厌氧生物法的运行状况，是污水厂设计运行的优秀辅助工具。本文在回顾国内外活性污泥数学模型(ASMs)研究的基础上，引出国际水质协会于2002年新推出的厌氧消化数学模型，深入系统地分析了厌氧消化系统的生物反应机理，清楚的勾勒出厌氧消化数学模型内部的各个过程。然后选取厌氧消化模型为建模平台，建立准确实用的厌氧消化数学模型。本文所建立的厌氧消化数学模型，首先确定了典型城市污水厂的水质特性和模型参数，根据对模型生化反应结构和物化反应结构的掌握，建立连续流搅拌反应器(CSTR)的厌氧消化模型。并研究厌氧消化模型的抑制机理，在综合考虑各种抑制动力学的基础上，给出了这些关键性抑制形式的表达公式，并模拟各个抑制对反应的具体影响。为了验证模型的有效性，研究用模型模拟和实验数值进行比较，获得了令人满意的结果。文中还分析ADM1和ASMs模型的差异，提出ADM1和ASMs结合使用方案，提出ADM1和ASMs结合的具体方法，并对模型提出修正和完善。