水是人类生存的基本条件。我国淡水资源短缺,人口基数又大,使得水资源人均占有量很低。日益严重的水资源短缺和水环境污染将成为制约社会经济可持续发展的主要因素。这就迫切需要我们建立污水处理厂,对使用过的废水进行处理,使其可以循环利用。城市污水处理厂的设计首先要涉及到污水处理工艺方案的选择,这在很大程度上决定了污水处理厂的投资和运行成本。工艺的选择应根据原水水质、出水要求、污水处理厂的规模、污泥处置方法以及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。通常在这样的选择过程中,总是需要集中多个专家或决策者同时进行方案的论证选择。但因个体经验、知识及偏好的差异,完全有可能导致各专家或决策者选择方案的不一致或不合理。为此,国内外学者利用层次分析法、模糊综合评判法、物元分析法等求解手段进行了大量研究,但还存在一些不足。比如在一定程度上过分依赖因素的权重,对各指标因素的影响同等看待,没有突出某些影响因素的重要性,从而与实际情况不相符。这就要求决策者对问题有较深入的了解,按各因素间的支配关系确定加权系数。因为随机性、模糊性和灰色性往往共存于所研究的对象和问题之中,且污水处理工艺方案的选择涉及到经济、技术、操作管理和环境影响等诸多不确定性因素,所以本文建立了结合层次分析法的模糊灰色耦合模型。该模型采用耦合途径,在建立多层次评价指标体系的基础上,将模糊数学中的不确定性指标模糊隶属度概念与多层次指标权重分析方法、灰色关联分析方法相结合,运用到污水处理工艺优化设计中,为有关部门及其领导提供辅助决策分析的工具,为决策提供科学的依据。