随着我国城镇用水量的不断增加,市政污水的处理工作愈加艰巨,增建更多的污水处理厂成为解决这一问题的重要方式,而增建的新污水处理厂面临出水水质不稳定和不达标的情况,若通过“小试-中试-应用”的方式进行优化则费时费力,而利用污水处理厂仿真模拟技术可实现对工艺准确和快速的优化。本研究根据DY污水处理厂分段进水AAO工艺初期运行情况,以STOAT软件为平台搭建工艺模型,实现出水水质的优化。本文研究内容及结论具体如下:完成了分段进水AAO工艺模型搭建、参数率定及验证。依据DY污水处理厂连续运行记录和人工记录,根据其进出水特点及控制运行参数,分别搭建夏季高温段、春季中温段和冬季低温段模型;通过灵敏度分析确定模型参数对各出水指标影响程度,对灵敏度较大的模型参数进行校核,静态模拟和动态模拟相对误差均较小,表明模拟值与实际均值之间的拟合程度较好。研究了分段进水AAO工艺关键运行参数对各出水指标的影响。结果表明:分段进水比例仅对TN有较大影响,TN出水随进水比例增加先降低后增加;好氧池DO对SS和COD影响较小,NH4+-N和TN随好氧池DO增大而减小,TP随好氧池DO增加而增加;污泥回流比对SS和COD影响较小,NH4+-N和TN随污泥回流比增加而降低,当污泥回流比超过60%时能够显著增加降低其出水浓度,TP随污泥回流比的增加有缓慢增加;硝化液回流比对SS和COD影响较小,NH4+-N和TN随硝化液回流的增加先降低后增加,TP随硝化液回流比增加而缓慢增加。通过响应曲面法确定了高温、中温和低温工艺模型最佳工艺运行参数。利用Design expert8.0软件分别建立高温、中温和低温工艺响应曲面模型,分析了好氧池DO、污泥回流比和硝化液回流比对出水NH4+-N、TN和TP的交互影响,预测高温、中温和低温工艺模型硝化液回流比、污泥回流比和好氧池DO最佳工艺参数分别为:60%、91%、2.0mg/L;76%、86%、2.7mg/L;120%、74%、2.7mg/L,利用STOAT软件进行验证,3组模拟实验结果与预测值之间的偏差均低于10%,表明预测效果较好。