污水生物处理数学模型经过30多年来的不断探索与发展,目前已基本趋于完善,正确运用数学模型可以使得污水处理厂的建设和运行管理更具科学性、前瞻性和灵活性。我国已建或在建的污水处理厂中80%以上采用活性污泥法,应用数学模拟技术设计、优化和运行管理污水处理厂是我国乃至全世界水处理技术发展的必然趋势。从表面上看,数学模型是采用数字化的语言对污水处理厂的生化处理过程进行描述,实际上,一套成熟有效的污水处理数学模拟技术,对于污水处理工艺方案设计、污水厂运行优化管理、老旧污水厂升级改造及科研院所新工艺的研发等均是一种高效的辅助工具。本文以昆明市某A~2/O城市污水处理厂为模拟目标,借助BioWin数学模型对目标污水厂进行建模。以2015年7月份随机化验的8d进出数据作为模型入流数据,并据此相应地计算出模型污水组分,测算后发现,主要模型组分Fbs(快速降解COD)的实测值应由缺省值的0.16修正为0.139。初步模拟显示,出水NH3-N、TN和TP模拟值低于实测值,COD和BOD模拟值略高于实测值。对模型进行敏感性的分析,综合考虑普通敏感性分析和均方根敏感性分析,研究选取了1个动力学参数和2个化学计量系数进行修正。修正后的污水厂模拟出水与实测出水的主要污染物指标相对误差均控制在3.5%以内,研究认为模型能够反映污水厂的实际运行状况。采用修正的模型,对污水厂的运行参数进行优化,优化结果表明:改造后,关闭第一廊道,把第二条曝气廊道溶解氧量提高1mg/L,混合液回流比降低为100%,减少30%的现有排泥量,适当增加20%的PAC投加量。工程优化后,二沉池出水TN浓度降低16.71%,NH3-N浓度降低13.04%,TP浓度降低21.69%,污水处理厂可节约支出83.45万元/a。利用静态模拟的组分和参数修正值,对目标污水厂2015年7月份做短期动态模拟,模拟与实测出水值相对误差控制在13%以内,研究认为:BioWin模型静态模拟的模拟值与实测值的相对误差在5%以内,动态模拟在15%以内认为是可以接受的。