应用数学模型模拟污水处理工艺是污水处理系统设计和运行控制的重要内容。近年来,随着不确定性认识的深入,污水处理系统的不确定性得到越来越多的关注和研究。所以,为了给污水处理系统的运行和管理提供有效的理论依据,我们有必要运用不确定理论对污水处理系统中有机物降解过程的不确定性进行系统分析和认知,并建立相对应的有机物降解数学模型。而目前解决不确定性问题的应用较广的数学工具为随机微分方程。人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration system,简称CRI系统)是一种污水土地处理技术,其主要针对小城镇或居民聚居点的污水处理。本文以CRI系统为研究对象,对其有机物降解过程的不确定性进行了研究。首先对生物膜数学模型的发展历程进行阐述,并分析CRI系统的不确定性研究现状,然后以生物膜传质理论和物料平衡原理为理论基础,建立CRI系统有机物浓度确定性模型,再结合随机理论知识,在有机物浓度确定性模型中加入一个被看做是维纳过程的随机扰动项,由此建立并得到了CRI系统有机物浓度的随机模型,该模型主要用于模拟预测CRI系统污水处理过程中有机物浓度大小,后应用敏感性分析方法对期望函数和方差函数的参数进行了分析,同时也对模型进行了理论检验。本文将所建模型应用于实际CRI系统工程中进行了模拟分析。以成都市某CRI系统实际工程为例,对有机物浓度确定性模型和随机模型分别进行模拟分析,模拟结果表明：由于在建立有机物浓度确定性模型过程时,未将不确定因素作为主要影响因素,其模拟结果不能反映出出水水质随高度的扰动变化性；而在考虑不确定因素影响的基础上建立的随机模型则可以反映出有机物浓度的随机变化性,其模拟结果更接近于CRI系统的实际运行状况。本文在CRI系统有机物降解数学模型的建模原理和模型求解分析等方面尝试了新的解决手段,为CRI系统模型的建立和模拟展示了一种全新研究途径。对于实际的CRI系统工程,如果能够获得CRI系统模型需要的数据和参数,就能够运用本文所建立的有机物浓度随机模型,预测CRI滤池不同高度处的有机物浓度的大小和相应有机物浓度的扰动程度,并通过相关分析来判断CRI系统的运行状况,这可以为后续的系统运行和控制提供重要理论依据。