利用计算机仿真技术对活性污泥法污水处理进行工艺设计、系统分析和控制策略研究已成为目前污水处理领域的研究热点。在国外,国际水协会发布的Activated Sludge Models(ASM)系类活性污泥模型已得到了广泛的应用,并且开发出了许多优秀的仿真软件,而在国内才处于起步阶段,国内污水处理领域的学习研究还停留在传统的基于实验研究阶段。污水处理实验需要耗费大量时间和物力,这也大大限制了污水处理技术的发展。为解决上述问题,本文以ASM1模型作为研究对象,建立了活性污泥法污水处理系统模型,并且基于VC2005平台采用C++语言开发了一款可用于污水处理工艺理论研究和控制策略研究的仿真软件。首先回顾了城市污水的处理方法,详细介绍了几种活性污泥法法典型工艺以及活性污泥的发展过程和现状。其次,在深入研究机理模型的基础上分别建立了曝气池、二沉池、溶解氧的白箱模型,并以前置反硝化工艺为模拟对象,建立了完整的污水处理仿真系统。最后根据污水处理厂实际测量指标建立了两个水质转化模型。采用COST仿真基准对模型进行了稳态验证,仿真结果与基准值非常接近。对ASM1模型中的19个参数进行了敏感度分析,获得了各个参数对模型组分的影响。利用实际污水处理厂数据进行模型的动态仿真,结合参数的敏感度对模型进行校正后的结果表明模型能够较为准确地模拟污水处理厂的运行情况。利用西门子过程控制软件以及西门子PLC对溶解氧浓度进行外部控制实验。