本课题与北京某污水处理厂合作,以城市污水处理中最常见的A/O工艺为例,结合A/O工艺脱氮小试试验,应用Matlab数学软件开发了基于ASM1的活性污泥模拟仿真程序。通过在厂内进行的连续流小试试验,系统考察了溶解氧、混合液回流比、污泥回流比、缺氧区/总体积比例、水力停留时间、污泥龄等因素对脱氮效率的影响。同时,利用模拟仿真程序对小试的运行结果进行了静态模拟。模拟结果表明,采用系统默认的活性污泥模型参数值时,出水的总氮和氨氮浓度与小试实测值有一定的偏差,根据参数影响分析结果,通过查阅相关资料和试探性取值法对参数进行调整,改变了两个动力学参数,即自养菌最大比增长速率队从1.0d-1下调到0.8 d-1,自养菌的氨半饱和系数KNH从1.0gN/m3上调到1.2 gN/m3。校正后的模拟值与实测值取得了较好吻合,初步证实了该模拟程序的适用性。 为改善出水水质、提高脱氮效率,贯彻国家‘节能减排’的精神,该污水处理厂要对现有的A/O工艺进行一系列改造。笔者通过小试试验结合模拟计算,分析了该污水处理厂现有运行存在的一些不足。实验表明,内回流比对提高脱氮率的作用是有限制条件的,过大的内回流比不仅不会对提高脱氮效率产生影响,而且还会增大能耗造成浪费；对于溶解氧的控制,即不宜取值过大也不宜取值过小,要根据系统硝化反应的需要来确定；缺氧区/总体积比例是影响脱氮效果的一个关键因素,在保证硝化不受影响的前提下,增大缺氧区使反硝化进行得更充分,有助于提高系统的脱氮能力。通过模拟计算,对其工艺参数进行了优化组合,在不改变池容不增加其它处理设施的情况下提出了优化方案,确定其最佳工艺控制参数为：缺氧区/总体积比例0.45,混合液内回流比为200％,好氧区溶解氧2mg/L。调整后的出水总氮为21.77mg/L,去除率较改造前提高了4％,出水氨氮浓度为1.16mg/L,去除率提高了7.2％。 研究结果表明,处理工艺系统参数如污泥龄、内外回流比、溶解氧浓度以及好氧池与缺氧池体积分配等值的确定都非常重要,模拟结果则有助于最佳工艺参数的选择。利用Matlab开发的基于ASM1的数学模型模拟与仿真程序能够很好地模拟城市污水处理厂传统活性污泥过程的运行,能够为传统活性污泥过程的生物脱氮改造提供具有重要价值的参考资料,值得进行进一步的深入和推广应用。