污水处理厂设计进厂污水的水量与水质数值按相关资料计算确定,但污水处理厂建成后的实际情况与设计结果不同,往往有很大差异。污水厂在设计时一般采用污泥负荷或者容积负荷来表示系统处理能力。而设计规范给定的负荷范围广,且不同工艺有不同要求,因此污水处理厂的负荷往往要依据实际情况进行确定。然而污水处理系统的实际污泥负荷却经常受进水水质、污泥活性、水力停留时间等因素的影响,这给污水处理厂的实际处理能力的评估带来了困难,因此实际污水处理厂一般只有在出水超标等情况下,运行者才会意识到系统超负荷,而一般状态下的系统处理能力及出水超标的风险却无法评估。我国大量的中小型污水处理厂由于水质水量波动大,系统抗冲击能力弱,及时评估系统处理能力对于工艺运行参数调整具有重要意义。因此,本研究针对传统污水处理厂依据出水是否超标判断超负荷的局限,目前还不存在正确评估处理能力的方法。论文从污泥自身特性和污泥与原水共同作用特征出发,将呼吸图谱与处理能力相结合,给出污水处理系统处理能力的的安全性判定方法,并对相关理论进行了验证。本研究获得的主要成果有:（1）在现场污泥与原水混合后的降解曲线中,以比耗氧速率变化率（d SOUR/dt）作为判定污染物降解难易程度的依据,其谷点（t₁）为易生物降解物质降解结束点,随后进入平台期的点（t₂）为可生物降解部分的结束点。在呼吸图谱中,以比准内源呼吸和比内源呼吸最小值作为判定处理能力的呼吸临界点SOUR_cap,以SOUR_cap×（1±0.25）作为处理能力的呼吸临界区间。（2）在原水降解曲线中,当可生物降解污染物降解结束时间t₂大于实际污水厂原水在曝气池中降解对应于反应器内原水的降解时间t_exp时,活性污泥处理系统出水超标风险大;在t₂exp时,呼吸临界区间出现的时间为降解临界时间区间[t_2sw1,t_2sw2],若t₂2sw1（安全区域）,则污水处理系统出水可安全达标,若t₂>t_2sw2（超负荷区域）,则超标风险大,t₂位于临界区间,出水达标具有一定的风险。（3）结合某实际污水处理厂对呼吸图谱以及处理能力进行验证,结果表明:以比准内源呼吸和比内源呼吸最小值作为判定处理能力的呼吸临界点来划分污染物降解区间（安全区域、临界区域、超负荷区域）是可行的。安全区域内,出水可安全达标,临界区域出水有一定的风险,超负荷区域出水风险比较大。