随着人类社会的飞速发展,水资源日益紧缺,水污染也越来越严重。污水在经过处理后能被再次利用,有利于保护环境和实现水资源的合理利用。活性污泥法是污水处理的主要方法,它利用活性污泥中的微生物吸附、降解污水中的有机物,使污水能够达到排放要求。但是活性污泥系统中,生化反应复杂,参数繁多,是一个具有很大时变性的高度非线性系统,实现对活性污泥系统的有效控制是本文的重点。本文首先介绍了活性污泥法污水处理的工艺流程,并解释了污水处理中曝气系统的工作原理。溶解氧是曝气工艺中很重要的指标,其浓度高低影响了曝气池中生物化学反应的进行,对污水处理的出水质量有着至关重要的影响。因此将溶解氧浓度作为被控量,通过控制鼓风机进气阀门的开度,来调节进入曝气池中的空气量,使溶解氧浓度维持在适合的范围内。然后分析活性污泥系统的数学模型,仿真基准模型(Benchmark Simulation Model No.1,BSM1)能够反映污水处理的基本原理及动态过程,主要由活性污泥1号模型(Activated Sludge Model No.1,ASM1)和二沉池模型两部分构成。ASM1模型描述了曝气池中生化反应发生的过程,包含8个生化过程、13个组分、5个化学计量参数和14个动力学参数,以矩阵形式表示了各个组分之间的关系;二沉池模型用双指数沉降率方程表示,描述了污水进入二次沉淀池后发生的沉降过程。最后,设计模糊自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)控制鼓风机进气阀门的开度,在三种不同的天气情况下,采用溶解氧浓度控制,观察曝气池中溶解氧浓度和出水中化学需氧量的变化,分析模糊自抗扰控制器的有效性,并与手动控制和模糊PID控制进行对比分析,仿真结果表明,模糊自抗扰控制器控制性能优良,具有良好的抗扰性和鲁棒性,可以将曝气池中溶解氧浓度控制在较小的范围内波动,保证出水质量,减少能源浪费,提高生产效率。