本发明公开了一种活性污泥体系中污水处理的多维、多相、多过程耦合模拟方法。本方法基于多相流理论，将活性污泥视为固相，与曝入活性污泥系统中的气相（气泡）以及液相（污水）构成三相复合体系，采用多相流运动方程合理描述污水处理系统中的“泥-水-气”的运动特征及相间物理作用；同时，进一步结合氧传质方程和污染物迁移转化方程，准确预测系统中溶解氧的分布特征、污染物的迁移转化特征以及相间的生化作用特征。采用本发明提出的耦合模型可以定量预测活性污泥系统中污泥易于沉积的部位和不同工况条件下的出水水质状况，对于污水处理厂正常运行的维护具有重要意义。