随着经济的快速发展和城市化进程的加快,水环境污染越来越严重,尤其是水体富营养化污染,它是当前人类共同面临的最棘手的环境问题之一。为了保护水环境,防控水体富营养化,我国乃至世界各国严格控制污染物的排放,提高了污水的排放标准,尤其是氮、磷排放标准。在污水排放标准提高的严峻形势下,我国污水处理厂面临着严重的挑战,尤其是老厂,提标改造势在必行。本文对铜山区新城污水处理厂的提标改造工程进行了系统研究。首先通过系统研究污水处理厂现状,分析其存在的主要问题,进而在此基础上提出污水处理厂的提标改造方案,并进行论证和模拟试验研究,从而确定出最优的改造方案,最后对所确定方案实施后的改造工程的运行效果进行了评估。所完成的主要工作和得到的主要结论如下:（1）由新城污水处理厂现状研究可知,该厂采用传统A~2/O污水处理工艺,提标改造前总体运行状况良好,出水基本上能达到当时的设计标准,但工艺脱氮除磷效率不高。在尾水排放标准要求由原来的一级A提升至地表水准IV类标准时,面临的主要问题是尾水SS、TN和TP不能达标,从而确定提标改造的重点是提升污水处理厂SS、TN和TP的去除能力。（2）根据新城污水处理厂提标改造所要解决的主要问题及其实际情况,提出了强化原有生化段脱氮除磷效果（改扩建A~2/O池并优化工艺参数）与增加深度处理工艺相结合的提标改造方案,以确保尾水SS、TN和TP能达到新的排放标准:SS≤5mg/L,TN≤10mg/L,TP≤0.3mg/L。（3）按A~2/O池改扩建方案,设计加工小试试验装置,通过试验研究考察了拟改扩建的A~2/O池的脱氮除磷效果,并对运行参数进行了优化。结果表明:通过改扩建A~2/O池和运行参数优化,可以明显提高生化段的脱氮除磷效果,在确定的最佳运行条件,即污泥回流比r=60%、混合液回流比R=300%、碳氮比C/N=5和污泥龄SRT=12d的情况下,TN和TP去除率分别达到了58.08%和86.60%,提升了4.26%和5.49%,因此通过对原A~2/O池改扩建提升氮磷去除效率是可行的。（4）在尽量利用原有A~2/O工艺脱氮除磷的基础上,增设深度处理工艺进一步加强SS、TN、TP的去除,以确保排水达新标。通过技术经济比较论证,确定了混凝沉淀+反硝化深床滤池的深度处理工艺。最终确定的新城污水处理厂提标改造工艺流程为进水→原污水一级处理系统→改扩建A~2/O池→混凝沉淀池→反硝化深床滤池→达标排放。（5）通过实施提标改造工程,新城污水处理厂出水水质有了明显的提升,能稳定的满足地表水准IV类标准。投入运行的第一年,即2020年出水COD、SS、TN、TP、氨氮平均浓度分别由改造前的20.61mg/L、5.75mg/L、14.57mg/L、0.39mg/L、1.16mg/L降到了12.13,mg/L、0.72mg/L、8.25mg/L、0.26mg/L、0.53mg/L,平均去除率分别由82%、91%、53%、81%、95%提高到了90%、96%、72%、94%、97%;平均削减量分别为8.48mg/L、2.96mg/L、8.25mg/L、0.26mg/L、0.63mg/L。