国际水协开发的活性污泥模型为城市污水生物处理系统的设计优化和运行提供了一个有价值的工具,并在欧美得到了成功而广泛地应用,但在国内应用相对较小,尚处于起步阶段。本文将ASM3和迁移方程相结合,构建活性污泥模型。研究内容包括了建模平台的选择、数学模型的建立、模型的校正和验证。首先回顾了活性污泥数学模型的发展历史,逐一介绍了历史上比较有影响的机理模型、稳态模型和动态模型,清楚地勾勒出活性污泥数学模型的发展轨迹。然后在WindowsXP操作系统上,采用Visual Basic 6.0语言编写A/O脱氮工艺模拟器。接着分析了所有化学计量学系数、动力学参数对主要出水指标COD、氨氮和硝氮的灵敏度。灵敏度分析结果表明,只有有限的参数对出水水质有重要的影响。水质特性分析是模型应用于实际模拟的前提和基础,本文探讨了水质特性的测定理论及方法,针对实际的生活污水进行了试验研究和测定。含碳组分的测定结果表明:水样中S_I、S_S、X_S、X_I占总COD的平均比例分别为5.47%、15.43%、64.57%和14.53%。采用国际水协推荐的参数典型值,运行模拟器,COD、氨氮和硝氮的模拟值与实测值之间存在一定的差距,根据灵敏度分析结果,调整了3个参数的典型值以后即f_XI调整为0.25, i_{N , XS}调整为0.035,μ_A调整为1.07,使模拟值和实测值取得了较好的吻合。最后,将校正后的模拟器应用于实际运行的A/O脱氮工艺,分别对其进行了稳态和动态模拟研究,并取得了与实测值较为接近的结果,验证了模型的可靠性。