生化系统的多目标优化问题是近年来研究的一个热门课题，许多专家和学者都做出了卓有成效的工作。在实际的优化问题当中，我们要考虑的目标不止一个，而是两个或者多个。通常情况下，求解多目标优化问题要比求解单目标优化问题复杂得多，因为多目标优化问题中的各个目标之间相互牵连，相互制约，非线性多目标优化问题的求解更为复杂，为了有效求解生化系统的多目标非线性优化问题，本文提出了一种多目标线性规划方法，并将其运用到了污水处理过程的多目标优化问题中。论文研究的主要内容和取得的主要结果如下：1、本文主要研究的是非线性生化系统的多目标优化问题，因为非线性优化问题的求解过程比较繁琐，为了简化其运算，本文提出了一种多目标线性规划算法，该算法的基本思想是：用S-系统形式表示生化系统模型，S-系统在稳态下取对数，把非线性优化问题转化为线性优化问题，同时可用遗传算法求解得到的多目标线性优化问题。2、为了验证本论文提出的优化算法的可行性，把它应用到了污水处理过程的多目标优化问题中，仿真结果表明，本文的多目标线性规划方法搜到的解集不仅能均匀地逼近Pareto最优前沿，且全局优化性能良好。