随着水体富营养化现象日益严重及矿产资源日渐贫乏，污水的脱氮除磷以及资源可持续利用成为当前各大领域的研究重点。基于反硝化聚磷理论而开发的双污泥工艺因实现“一碳双用”，可有效减少工艺的需氧量、投加碳源量以及剩余污泥量等优点，对低C/N比的城市污水脱氮除磷具有重要意义。本课题组设计的双污泥-结晶磷回收工艺在脱氮除磷的基础上可实现磷资源的有效回收，具有较高的应用价值。为促进双污泥-结晶磷回收工艺的研究与应用，本文利用实验数据及神经网络工具，以先建立各单元模型而后建立整个系统模型为思路，建立组合工艺的模型系统，并利用模型对各单元进行出水预测与工艺优化。　　 (1)以Ca/P、HRT、进水磷浓度作为输入向量，出水磷浓度和去除率为输出向量，建立结晶磷回收反应器的BP网络模型。研究表明，经过训练后的BP模型表现出良好的预测性能，预测误差基本维持在±5％以内；模型优化结果表明含4个隐层节点的三层BP网络可达到要求，模型训练步数以100步为宜。模型分析表明，磷浓度较低的废水的磷回收效果较差，预测效果也稍差。从工艺角度出发对于磷浓度较低废水的磷回收成本较大，故诱导结晶工艺使用之前，形成富磷上清液十分必要。工艺优化表明：方解石诱导结晶磷回收反应器最佳HRT为10～12miin提高Ca/P可以提高进水磷浓度较低的废水中磷的回收率，当进水磷浓度高于25mg/L时，Ca/P=3时效果最好，提高或降低均不利于磷的回收。　　 (2)反硝化聚磷菌的释磷和聚磷过程BP模型的最佳结构分别为6-5-2和6-5-3，训练次数以150步为宜。模型对DPB的厌氧释磷和缺氧聚磷过程的预测性能良好，聚磷模型精度稍差于释磷，但两者预测值与实测值间的相对误差均处在±10％以内。工艺优化结果表明，MSLL的增加均有利于DPB的厌氧释磷和缺氧聚磷；醋酸等小分子有机物更易被DPB所利用，产生较好的磷释放效果，其他几种的释磷效果分别为醋酸钠和葡萄糖＞实际生活污水＞葡萄糖；不同VFA浓度下，释磷初始阶段磷的释放速率基本为定值，一定范围内VFA浓度的提高有利于提高释磷效果；释磷量大的聚磷潜力明显较大；NO3-N浓度越高越有利于聚磷过程的进行，但受DPB体内碳源的影响较大。　　 (3)双污泥-结晶磷回收工艺BP网络模型(结构5-5-4)可以实现对工艺各单元以及整体工艺的实时监测和预测。但所建立的模型的预测精度有限，对出水指标的预测稍差；对总氮的预测较好，氨氮次之，两者相对误差基本稳定在±20％以内；模型对COD和TP的预测性能相对较差。　　 BP模型对双污泥-结晶磷回收工艺的预测性能良好，但受到数据数量和质量以及模型本身缺陷的影响仍表现出预测精度不足的缺陷，建议综合数学模型和神经网络模型各自的优点，进一步建立系统的混合模型以实现对系统的更精确预测。