針對污水處理廠提質(zhì)增效需明確主要問題（水質(zhì)不達(dá)標(biāo)或水質(zhì)和規(guī)模均不達(dá)標(biāo)條件下的主要問題），重點(diǎn)包括工藝、設(shè)備、水力等方面的不足，確定制約運(yùn)行效果的“瓶頸”問題。
（1）技術(shù)要點(diǎn)：針對寒冷地區(qū)中小城鎮(zhèn)污水處理工藝提質(zhì)增效的需求，著力從工藝改造和水力改造入手，重點(diǎn)應(yīng)用反應(yīng)動力學(xué)模型（如ASM）和水力學(xué)模型（如CFD）及其耦合模型，為精準(zhǔn)施策、高效制訂升級改造技術(shù)方案提供技術(shù)支撐。通過建立數(shù)值模擬平臺，提出升級改造優(yōu)化方案，并實(shí)際應(yīng)用于張家口萬全污水處理廠，年節(jié)能54~72萬元。同時該技術(shù)在寧夏固原第一、第二污水處理廠中實(shí)現(xiàn)了“提量增效降耗”推廣應(yīng)用，藥劑成本年節(jié)省預(yù)計(jì)200萬。
（2）市場前景：隨著水污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)進(jìn)入關(guān)鍵期、城鎮(zhèn)污水處理廠提質(zhì)增效行動方案全面推進(jìn)，對城鎮(zhèn)污水處理廠低耗高效運(yùn)行提出了更嚴(yán)格要求。該研究案例可以為類似污水處理廠的優(yōu)化研究提供科學(xué)支撐。同時在畜禽養(yǎng)殖廢水、高濃度行業(yè)廢水（如垃圾滲濾液、農(nóng)副產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)）等具有廣泛的市場應(yīng)用前景。
（3）效益分析：①在經(jīng)濟(jì)效益方面，通過提質(zhì)增效優(yōu)化方案運(yùn)行，污水廠出水穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，平均能耗運(yùn)行成本減少10%以上。同時，通過流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的積極變革，促進(jìn)流域的可持續(xù)發(fā)展；②社會效益方面，本技術(shù)通過示范工程的輻射作用，推廣地區(qū)典型缺水城市水污染防治與可持續(xù)水環(huán)境系統(tǒng)模式，加快我國水資源高效利用進(jìn)程，對確保河流水質(zhì)安全，減緩并逐步消除水污染對區(qū)域發(fā)展的制約，促進(jìn)地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的健康發(fā)展、和諧發(fā)展、節(jié)約發(fā)展，具有重大的社會效益；③環(huán)境效益方面，本技術(shù)以科技攻關(guān)為支撐，擬從水質(zhì)改善和水資源循環(huán)利用入手，構(gòu)建基于水質(zhì)分級和梯級利用的水資源高效循環(huán)利用集成技術(shù)體系，使入庫河流水質(zhì)明顯改善，可為滿足流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐，具有顯著的環(huán)境效益。
