本文的研究目的是探索活性污泥微生物增长和底物降解的规律,建立一个实用的活性污泥非稳态动力学模型及相应的数值模拟计算方法,确定典型生活污水的水质特征和模型参数,实现对污水处理过程及处理效果的预测。根据活性污泥法非稳态动力学模型的需要,考虑到OPM（单位量的微生物所能利用的有机物量）对微生物比增长速率的影响,首先研究和测定了活性污泥微生物比增长速率曲线,确定了微生物比增长速率与OPM的关系,继而建立了计算非稳态反应器中微生物和底物浓度的关系表达式,完成了系统模型的构建;然后将各个关系表达式转化为计算机语言,选择合适的算法,编制计算机程序并进行求解。另外,因模型计算的需要,本文还确定了活性污泥法污水处理系统的动力学参数Y_T、K_d、v_max和K_S的值,为活性污泥系统进行理论研究提供了依据。实验结果表明,活性污泥微生物生长与底物浓度并非直接相关,通过实验,提出了微生物比增长速率与OPM的关系曲线,表明了微生物比增长速率是OPM的函数。底物浓度与微生物浓度的比值是决定微生物生长的关键因素。最后,通过对验证实验进行数值模拟,根据对反应器中活性污泥微生物浓度的模拟计算,得出了不同情况下的底物浓度变化的模拟曲线,模拟值和实验值的吻合度较好,说明本文提出的数学模型是比较可靠的。