城市重工业企业的迅速发展，带来良好经济效益的同时，环境问题也应运而生，尤其是水环境污染问题日趋严重。针对此状况，我国将水环境污染作为防治重点，各种污水处理厂逐步在城市中建设以改善水环境污染问题。随着污染问题的加重，排放标准不断提高，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的实施，使得大多数污水处理厂不得不面临技术改造，本论文以辽源市污水处理厂为例，探讨并研究城镇污水处理厂升级改造技术。辽源市污水处理厂于1999年设计，设计出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-1996）中的二级标准。随着国家环保标准的逐步提高，辽源市污水处理厂的出水要求需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A排放标准。本论文在此背景下，根据中国工程东北设计研究总院编制的《辽源市污水处理升级改造可行性研究》以及现场勘察了解辽源市污水处理厂现状。发现其存在设备老化、污水管网不完善、出水水质达不到国家相关标准等问题。本论文在污水处理现状的基础上，根据相应标准对污水处理厂进行升级改造研究，主要包括设计进出水水质指标、处理规模、主体处理工艺方案选择等方面。具体如下：（1）设计规模为10.0×104m3/d。中水回用规模为8.0×104m3/d。其中6.0×104m3/d用于电厂回用，其余2.0×104m3/d用于附近工业区杂用。（2）设计进水水质指标为COD:450mg·L^-1、BOD5：200mg·L^-1、SS：200mg·L^-1、pH：6⁹、氨氮：25mg·L^-1、总氮：30mg·L^-1、总磷（以P计）：4.5mg·L^-1。出水水质指标为COD≤50mg·L^-1、BOD5≤10mg·L^-1、SS≤10mg·L^-1、pH：6⁹、氨氮≦5mg·L^-1、总磷（以P计）≦0.5mg·L^-1。（3）对“改良AAO池+V型滤池（方案一）”和“MBBR+V型滤池（方案二）”两个方案进行分析论证，从技术、经济上比较两种工艺优缺点，确定其主体工艺采用“改良AAO池+V型滤池”。同时对污水管网和中水回用方案进行论证。（4）针对“改良AAO池+V型滤池”生物处理工艺，结合污水处理厂的进出水设计水质指标，设计各个处理单元的各种相应参数，并计算其有效尺寸。