针对氨氮浓度和硝态氮浓度之间相互耦合，以及常规的PID控制方法难以获得满意控制效果的特点，以溶解氧浓度和内循环流量为操作变量，采用PID神经网络对氨氮浓度和硝态氮浓度进行解耦控制；针对PID神经网络连接权值容易陷入局部最优值，应用免疫算法优化PID神经网络连接权值。仿真结果表明，该方法对污水生化处理系统具有很好的解耦能力和控制品质。