活性污泥数学模型(ASM)的发展使得利用计算机技术来设计、描述、辨识和分析活性污泥工艺变的更为精确。国外机构已经开发了很多基于ASM的模拟软件，并成功应用在大型污水厂。但这些软件系统因为价格高昂、专业术语复杂等，为国内用户使用带来诸多不便。特别是没有对活性污泥工艺进行系统划分，需要使用者首先研究工艺流程，然后制定合理的模拟策略，在正确的策略上才可以进行模拟计算。策略中构建工艺模型是根本性的一个方面，正确的构建工艺模型是模拟计算的基础。　　 本文针对现有模拟系统存在的不足，进行了如下几个方面的研究：　　 (1)建立四种基本工艺模型：根据现有工艺的控制条件、水流形态以及运行模式建立了间歇式和连续式两大类运行方式的四种基本工艺类型，即单池间歇式、多池间歇式、单向连续式和交替连续式。这四种工艺既有共性，也有各自的特性，是构成其它工艺的基础。　　 (2)依据内部循环流的概念模拟完全混合池，能部分解决污泥分布不均匀、进水分散不迅速等问题，使模拟结果与真实情况更为符合；依据物质传输率的概念可以基本解决物质转移转化机理不明确或者非完全混合状态区域的物质传输问题。　　 (3)与其它研究者将二次沉淀池考虑成单纯的固液分离器不同，本文结合内部循环流与物质传输率概念，将二沉池视为反应器，分为上清液区、进泥区(缓冲区)和底泥区三个部分，能模拟处于相对稳态的二沉池生化反应过程。　　 (4)开发ASMsoft模拟系统一套：以ASM模型为动力学基础，结合提出的四种基本工艺模型类型，可以模拟现行的主要活性污泥工艺，具有通用性。　　 (5)以大型污水厂UNITANK工艺为研究对象，对比了实验分析与模拟分析结果，相对误差绝对值在10％以内的超过50％，其余大部分在20％以内，这证明了模拟系统的有效性和准确性，可以考虑部分或者全部取代实验测定，并在此基础上作进一步分析。　　 (6)针对UNITANK存在的不足，开发了循环式双流态污水处理新工艺，以达到稳定污泥浓度、保证良好生物除磷效果的目的。首先利用模拟系统进行了模拟分析，结果表明设计方案基本达到预想的目标。将新工艺实际运行结果与模拟分析结果对比，两者的误差基本在10％以内，更进一步证实了模拟系统的有效性和准确性。