氧化沟系统具有基建投资低、操作管理简便、耐冲击负荷、处理效果好、运行稳定、生物脱氮除磷功能等优点,已被大量应用于城市污水处理厂。随着我国对环保的逐渐重视,“十一五”期间我国城市污水处理率将达到70%以上。因此,对如何既能降低投资建设和运行费用,又能保证污水达标排放,是环保科技工作者值得研究的课题。而利用数学模型来进行优化控制,正因其高效、便捷等众多优点,而越来越受到重视。为此,本课题将深入研究河北省某市污水厂的三沟式氧化沟工艺各反应段的生化过程,并参照ASM1(活性污泥1号模型)建立该工艺的活性污泥数学模型;同时还考虑氧化沟系统内的流态特点及规律,即水流迁移、氧扩散动力学等,建立起流态数学模型,并与活性污泥数学模型ASM1相结合开发出一个更新、更完善、更符合氧化沟实际工艺运行情况的水质模型。并且,通过所测定的污水厂实际运行数据对模型参数进行校正,经过修正后模型用于该污水厂氧化沟工艺的模拟,用来完成各项工艺运算,预测不同工艺操作条件下的出水水质、污泥量和硝化反硝化进程等情况。最终,使模型能够用于氧化沟工艺的运行模拟、故障诊断以及工艺优化,为污水厂的改扩建提出建议。