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活性污泥法主要借助微生物的分解作用把污水中的有机物转化为简单的无机物，从而使污水得到净化。微生物在降解污水中有机物的同时会产生溶解性微生物产物（SMP），SMP是生物处理出水残留COD的重要组成部分。本文采用序批式活性污泥反应器（SBR），研究了系统在以乙酸为碳源的易降解底物运行状态转换至以苯酚为底物的运行状态时，有毒有机物对系统代谢过程和SMP产生的影响，同时采用活性污泥数学模型作为工具，从碳源电子流向百分比变化的角度对其作用机理进行了初步阐述，主要研究结论如下：SBR以乙酸为碳源运行时，进水COD约330mg/L，曝气时间为4h。前2h内反应器中的微生物对COD的利用较快，COD快速降低至46.8mg/L，后2h系统中的微生物进入内源呼吸期，COD浓度仅降低15mg/L。胞内存储物（XSTO）、胞外聚合物（EPS）和SMP在系统运行的前2h逐渐积累，2h时浓度分别为131、347.5和35.5mg/L。在2-4h的内源呼吸阶段，XSTO及EPS作为内碳源被微生物利用，曝气结束时浓度分别下降至124.5和340mg/L。蛋白质和多糖是EPS及SMP的主要成分，在2h时EPS中二者比值为4.8，SMP中二者比值为2.55。SMP对系统出水残留COD的贡献较大，理论计算表明，出水中SMP折合的COD占到总出水COD的78%。将SBR进水碳源由乙酸更换为苯酚，进水COD浓度约350mg/L，SBR曝气时间仍为4h。结果表明，在碳源更换的初期，微生物无法利用苯酚，首先消耗内碳源进行生长，第1个运行周期初始XSTO浓度为142mg/L，好氧结束时其浓度降低至54.6mg/L，减少量为87.4mg/L。随着驯化时间的延长，微生物对内碳源的利用逐渐下降，第10d时，微生物可以部分降解底物，COD可由333.2mg/L降至196.6mg/L，但对内碳源的消耗依然较大，EPS浓度从365.9mg/L降低至245.6mg/L，减少量为124.3mg/L，出水SMP浓度为83.5mg/L，为以乙酸为底物时的2.3倍，蛋白质为SMP的主要成分，约占49.7%。18d后污泥被完全驯化，系统进入稳定阶段，底物苯酚可被充分降解，其代谢特点跟以乙酸为碳源时类似，此阶段胞内的存储及微生物的生长过程都相对减弱，曝气结束时出水中SMP浓度是以乙酸为底物时的2.4倍左右。以ASM3模型为基础，阐明了活性污泥好氧代谢过程中EPS、SMP及XSTO的形成机理，并将三者电子转移的途径与过程相耦合，建立了ASM3-SMP模型。模型中不同组分参数变化的灵敏度排列如下：UAP中μH、kUAP、YH、KO；BAP中khyd；EPS中μH、kEPS、YH、KO、μEPS、YEPS、KEPS；XSTO中μH、kSTO、YH。模拟结果表明，以乙酸为碳源时，底物电子的分布百分比为：UAP占9%，EPS占37%，XSTO占19%，DO占9%，新细胞的合成占26%；以苯酚为碳源稳定运行阶段，底物电子的分布百分比为：UAP占16%，EPS占40%，XSTO占13%，DO占16%，新细胞的合成占15%。模拟结果和实际测定的吻合度较高，较好的阐述了有毒有机物对SMP的产生影响及作用机制。