随着社会和经济的发展与进步，人们的饮食习惯亦发生了较大变化，这必然导致污水水质发生变化; 另一方面，气候变化带来的极端暴雨事件使城市污水处理厂进水水量和水质也会发生较大的波动。可见，污水处理工艺实际上是一种随时间变化而变化的动态过程。由于缺少必要的监测和控制设备，面对这种非线性、复杂多变的处理过程，运营者很难随变化规律掌握工艺过程控制参数［1］。面对这一普遍存在的运行现状，寻求适当控制技术，以期实现对不同进水负荷下的曝气量、回流量等参数的在线自动调控已成为研究的需要。然而，多数自控技术建立在流量( 或水位) 基础之上，简单依靠对来水量的监测、判断以调控曝气量和回流量等参数。事实上，污水生物处理过程是一种复杂的生物化学过程，不同的进水负荷( 流量与水质) 下必然存在一组特定的需氧量和回流量等最佳工艺运行参数，而这样的最佳参数可以通过水质在线监测技术与数学模拟技术相结合的方式实现预测。
目前，在线监测在我国城市污水处理厂中已普遍使用［2，3］; 另一方面，数学模拟技术在我国的工程应用近十年亦取得了长足的进步［4 ～ 7］，这就为上述污水处理工艺运行与控制模式奠定了研究基础。在线监测获得的数据及时输入计算机模拟最佳运行工况，模拟预测得出的最佳工艺控制参数及时反馈给自动控制设备，从而实现工艺过程随进水负荷变化而变化的精准控制。类似于“变频”控制技术，这种方式不仅能保证在动态进水负荷下的达标排放，亦可避免能量的无谓浪费。可见，“在线监测→模拟预测→自动控制”这样一种污水处理运行与控制模式值得研究和探索。 | 
