现有的故障诊断理论和技术正面临着复杂过程的复杂性带来的严峻挑战，研究复杂过程的故障诊断技术，对于保证大型流程工业生产的安全稳定运行，从而切实提高企业的经济效益具有重要的现实意义。因此，论文以活性污泥法污水处理故障诊断作为应用对象，研究了复杂过程的智能故障诊断技术。 首先，提出并建立了基于模糊逻辑、支持向量机和专家系统的“故障检测à故障诊断”智能集成故障诊断模型框架：支持向量分类机用于污水处理过程运行过程故障检测模块，得到故障发生的区域；模糊专家系统用于污水处理工艺故障诊断，从故障发生的区域得到故障发生的具体位置、给出原因和对策。 其后探讨了支持向量机各种二分类算法和多分类算法，并比较了其各自的优缺点。重点分析了粗SVM算法和FSVM算法，并将其成功应用于污水处理过程故障检测，实验过程中均达到了较高的分类精度，验证了这两种算法的有效性。 接下来，本文通过对活性污泥污水处理工艺的故障和运行参数的分析，对污水处理故障诊断模糊专家系统进行了详细设计；采用Fuzzy Jess平台，实现了故障诊断的模糊推理，并成功应用污水处理工艺故障诊断；测试表明诊断结果能够达到专家水平，并针对该模糊专家系统的不足提出了改进方案。 支持向量机和模糊专家系统在污水处理过程故障检测和故障诊断的成功应用，验证了本文所提出的智能集成故障诊断模型有效性、采用的技术路线和工具的正确性。同时，在污水处理智能化诊断领域提出了一套能够运用知识和推理来解决只有专家才能解决的复杂问题的智能化解决方案，此方案具有一定的创新性。此外，还对污水处理故障诊断过程作出了展望。 鉴于智能故障诊断方法和支持向量机理论研究都还在发展之中，同时受到研究水平和条件的限制，还有许多问题未能深入探讨，但文中提出的智能集成故障诊断模型：支持向量机多分类技术实现污水处理过程状态检测、模糊专家系统实现污水处理工艺故障诊断，为实现智能故障技术在污水处理领域的深入、广泛研究，提供了一条完整的技术路线。