水环境污染问题已成为备受瞩目的全球性问题，近年来我国水环境污染状况日趋严重，并已成为限制我国经济与社会快速稳定发展的瓶颈问题。为解决水污染问题，2007年10月1日山东省地方性环境标准《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37/676-2007)正式实施，该标准对山东半岛内所有城镇污水处理厂提出了达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的严格要求。2009年8月青岛市人民政府下文(青政函字[2008]第38号、[2009]第101号)要求所有排向胶州湾的污水处理厂出水水质应达到一级A标准。　　 本研究针对目前城阳城区污水处理厂出水水质无法达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的问题，在对该厂前期运行过程中进出水水质进行统计分析的基础上，确定了该污水处理厂升级改造方案，并进行了工艺设计。　　 对城阳城区污水处理厂一期工程实际进出水水质的分析结果表明：　　 (1)该厂出水基本上优于《污水综合排放标准》二级标准的要求。除冬季外，出水氨氮较低，但反硝化程度不够，TN及TP的去除率不高，并且在B/C达到0.25以下工业废水比例较高时，受冲击负荷的影响，出水有明显持续性波动；　　 (2)该污水处理厂一期工程对氨氮、TN指标去除效率有限，要达到一级A标准，在升级改造设计中需全面分析，重点考虑；　　 (3)该污水处理厂一期工程对SS、TP指标的去除率达不到一级A标准要求；　　 (4)该污水处理厂一期工程的COD、BOD指标去除率相对较高，在升级改造工程中需通过增加深度处理工艺来实现达标；　　 通过升级改造方案的对比分析，最终确定：　　 (5)升级改造工艺方案采用在生物区投加悬浮填料的MBBR工艺，同时增加混合、絮凝+连续流砂滤池的深度处理工艺；　　 (6)升级改造工程选择聚合氯化铝(PAC)作为化学除磷的药剂，以PAM作为助凝剂。除磷药剂投加系数β取2，助凝剂投加量取1mg/l。