某污水处理厂是一个综合型的污水处理厂,处理的废水主要以印染废水和生活污水为主。该污水厂的建造进程分为三期,一期和二期处理水量皆为30万吨/日,三期处理规模为40万吨/日。随着工业园区的发展扩大,污水水量不断增加,水质越来越差,而处理工艺的落后和处理设施的老化,使得处理厂的运行状况逐渐低于预期效果,为达到最新的排放标准,该污水厂必须进行升级改造。本文以该污水处理厂为研究对象,拟对污水处理工艺进行合理改造,结合以往处理厂的实际运行数据,对一期和三期生化段处理效果进行对比分析,提出一期现有工艺流程存在的问题。在进行工艺综合比较后,选择两段活性污泥法来替代原有传统活性污泥法,并通过中试试验验证。中试试验结果与原工艺出水状况进行对比,预处理+两段曝气(AB)组合工艺出水CODcr比一期好氧出水要低15-30%,高负荷段(A段)剩余污泥的产量远小于预期水平,工艺技术的优势明显。该项技术处理效果好,实施难度小、投资及运行成本都比较低。拟将之前的“厌氧池+沉淀池+好氧池+二沉池”改为“A段曝气池+A段沉淀池+B段曝气池+B段沉淀池”,实现一期工艺的升级。同时本文根据二期出水的水质情况制定了工艺参数的优化方案,调节生化处理段重要参数(溶解氧、污泥浓度、回流比)的范围来改进处理效果。通过正交实验得到溶解氧、污泥浓度、回流比的最佳组合为:3.5 g/L、2.5 mg/L~3.5 mg/L和65%,并且将工艺参数应用于实际处理系统中,实现二期工艺的升级。本次污水处理厂的改造升级工程具有重要的实际意义,将为已建成或者在建的大中型污水处理厂的改造优化提供理论与实践参考,而且在整个污水治理行业起到示范作用,同时对于当地的水体保护和城市发展具有长远意义。