本文以宁夏石嘴山市污水处理厂为背景，介绍了奥贝尔氧化沟的工艺流程、工艺特点及各项技术指标，根据现场设备及控制对象的特点进行了控制系统的开发，设计了由基础自动化层和过程监控层组成的两级计算机控制系统。系统实现了对设备运行的自动控制、过程参数的采集与监视以及数据的分析与处理。系统实际运行情况表明整个控制系统满足了氧化沟法污水处理生产过程的工艺要求和控制要求。 针对BOD参数无法在线监测的问题，对基于人工神经网络的污水水质BOD参数在线预测问题进行了探讨和研究。由于影响出水水质的过程变量较多且存在强烈耦合和互相关，采用PCA方法对模型的辅助变量作了降维处理，在此基础上应用BP神经网络软测量模型对污水出水水质BOD参数进行预测，并对模型进行了在线校正。仿真结果表明，模型具有较高的精度，能够实时的在线预测污水出水的BOD含量，为实现污水生物处理过程的反馈控制提供了新的思路。