На основе анализа известных систем очистки сточных вод, экспериментальных исследований структуры потоков в аэротенке, с учетом материального баланса и гидродинамической структуры потоков, кинетики ферментативных реакций и массопередачи кислорода разработана адаптивная модель процесса водоочистки. На основе предложенной модели создан программный комплекс-имитатор, состоящий из двух программных подсистем: моделирования процесса водоочистки и моделирования системы управления. Первая подсистема имеет адаптивную структуру, построенную по модульному принципу. Элементами подсистемы являются стехиометрические, кинетические, массообменные и гидродинамические модули, из которых для каждой конкретной ситуации синтезируется моделирующая информационная среда. Программа моделирования системы управления выполняет следующие функции: формирование регулирующих воздействий по ПИ- и ПИД-законам; программное регулирование координат аэротенка; предоставление информации о текущем состоянии процесса. Управление процессом биологической очистки сточных вод осуществляется путем стабилизации нагрузки на активный ил, изменением расхода воды, воздуха, а также возвратной рециркулирующей смеси с целью повышения качества очистки. Данная система способна проанализировать и прогнозировать экологическое состояние очистных сооружений и обеспечивать быструю адаптацию модели в соответствии с ходом технологического процесса.