同步硝化反硝化除磷技术（SNDPR）具备能耗较低、碳源需求较小、污泥量小、费用经济等优点,是一种备受关注的同步脱氮除磷技术。然而,即便SNDPR技术在实验室的研究中取得了较好的成果,但由于SNDPR系统中菌落生态复杂,实际生产规模的运行状态难以控制,维护要求高,因此如何实现对工艺的整体控制以便投入实际生产的问题亟待解决;另外研究表明,SNDPR过程中会产生大量的N₂O。因此,对SNDPR过程建立含有N₂O预测模块的活性污泥模型对其在污水处理仿真技术、数学模型方面的发展、温室气体的排放减量及在实际工程应用过程中的设计和运行具有重要意义。本研究采用AQUASIM 2.0对模型进行了搭建,以A/OLA-SNDPR实验的检测数据为观测值,实现了对扩展模型的参数校正和动态模拟检验,主要研究成果如下:（1）在羟胺的不完全氧化产N₂O的路径中考虑了硝酰基（NOH）的作用和反应路径;并把氨氧化细菌(X_AOB)的反硝化过程、羟胺的不完全氧化过程（NOH途径）、异养菌（X_H）反硝化以及聚磷菌(X_PAO)反硝化过程耦合起来,并运用于A/OLA-SNDPR系统中的COD、氮、磷以及温室气体N₂O的模拟预测。（2）通过实验和模型结合的方式发现X_AOB反硝化是A/OLA-SNDPR过程中N₂O生成的最主要过程,第二个主要途径是X_H反硝化途径;并通过N₂O组分的参数灵敏度的分析发现,在A/OLA-SNDPR系统中与X_PAO代谢相关的参数对N₂O的灵敏度最高,且对N₂O的输出为负相关性影响。（3）参数校正结果表明,由于系统中微生物结构的较大差异,因此一些关键过程的参数取值与其他工艺不同,其中K_NH2OH的校准值为4.2高于文献值2.4,K_O2,A的校准值为0.14低于文献值0.145,η_NO,_H的校准值为0.89比η_{N 2O},_H的校准值0.3高出近三倍;η_NO,_P的校准值为0.6比η_{N 2O},_P的校准值0.64低。（4）通过磷负荷冲击实验以及模型模拟结果分析发现,可以通过增强X_PAO相对X_H的优势,从而使得聚磷菌对硝酸盐氮等电子受体的竞争力增强了,减少了N₂O的排放;进水磷浓度的增加不会对硝化菌的代谢过程造成较大影响,硝酸盐浓度的降低与聚磷菌和异养菌的代谢有关,且在A/OLA-SNDPR系统中出水总氮以硝态氮为主,低碳磷比会增强聚磷菌的活性,从而降低限氧反应器中的出水磷浓度、硝酸盐浓度。