本文根据污水处理活性污泥法工艺的发展趋势，基于IAWQ-ASM机理模型理论，建立了一套完整的用于活性污泥法脱氮除磷A210工艺系统方案设计的框架模型、系统数学模型以及费用目标函数模型，并将其整合为一个数学最优规划问题予以求解。实例研究表明，采用该套设计模型进行方案优化设计，可以在传统的设计方案基础上节约系统总费用10%以上，而且应用该优化方法进行工程设计既保证了活性污泥法生物处理系统的有机完整性，又提高了设计效率和设计准确度。