双循环两相(BICT)生物处理工艺通过设置两套污泥系统,实现不同种群微生物的分相强化培养,从而达到对氮、磷的高效稳定去除,由生物选择区(厌氧)、主反应区SBR、沉淀池和生物膜硝化区组成。BICT是悬浮生长活性污泥法和附着生长生物膜法的复合工艺,还是连续运行系统和间歇运行系统的复合工艺。本文基于Matlab平台和活性污泥2号模型开发了BICT工艺数学模型,并采用该模型对一个虚构的非实体污水处理系统进行模拟研究,验证了模型的实用性,对运行效能的影响因素进行了研究,并分析了主反应器内COD、N、P的逐时变化规律,有利于更好地研究BICT工艺特性、加速其工程化进程。本文的主要研究内容包括:BICT工艺的建模方法探讨、模型的构建、模型的分析和验证、BICT工艺的模拟研究。首先,从物理边界条件限制和生化反应过程描述两个方面着手BICT工艺建模。选用ASM2作为BICT工艺活性污泥生物过程(生物选择区和主反应区)建模的基本平台,采用一级反应动力学来描述生物膜硝化区的有机物降解过程。从连续流系统建模、间歇流系统建模以及主反应区4个SBR之间的切换、连续流系统和间歇流系统的衔接等角度探讨了BICT模型的构建方法。其次,利用Matlab计算机程序设计语言将构建的模型用数学形式表达出来,采用模块化的程序设计方法,将总程序划分为若干个模块,每个模块完成相应的子功能,产生了包含98个方程的常微分方程组,采用ode15s数学算法求解常微分方程组,在经过一系列的调试运行后最终完成BICT模型的构建。再次,采用所建立的BICT模型对一个虚构的非实体污水处理系统进行模拟分析,进而达到对所建立模型进行验证的目的。在设定的BICT构筑物体积、运行控制条件下对其处理典型城市生活污水过程进行模拟分析研究。模型进水组分设定为典型的城市生活污水;动力学参数根据ASM2给出20℃典型值,通过阿累尼乌斯公式进行修正;化学计量学系数采用ASM2推荐的典型值。以前期的BICT实验结果为基准,对比实验解结果曲线和模型输出曲线的趋势,对所构建的模型进行验证。最后,并采用该模型对BICT工艺的总体效能进行模拟研究,主要包括两个方面:运行效能的影响因素研究、主反应器内COD、N、P的逐时变化规律分析。研究结果表明,基于Matlab平台开发的BICT工艺模型能够较好地模拟该工艺的运行过程,可以作为BICT工艺后续研究、分析、设计的基础工具。