伴随着江西省经济迅猛发展和人口的不断增加,城市规模在不断扩大,这使得城镇的污水排放量也随之大量增加,如何实现污染物排放与经济社会协调发展,对整个江西省的发展至关重要。当前生活污水已经成为省内流域的主要污染源,是水生环境遭到破坏的重要原因,如何让污水处理更经济、更合理、更高效是当前的污水厂提标改造工艺的重要研究课题。为此,本文通过走访调查研究了省内多个污水处理厂并选择某污水厂进行重点研究。目前该污水处理厂所在地区的城市化进程仍在加速,而该污水厂已有的处理构筑物运行情况又不足以达到国家排放标准,因此,该污水厂急需进行升级改造才能适应目前急剧变化的形势。（1）首先,本文对国内已完成提标改造工程的污水处理厂采用的各种深度处理工艺进行了大量研究,其次,通过分析这些工艺的运行原理、在运行过程中遇到的问题以及采取的解决方案,再次,在比较合理性、经济性、适用性之后,以排放水质完全达到一级A标准为目标,最后设计了三个有效可行的工艺设计方案。方案一采用二级出水+曝气生物滤池+反硝化深床滤池+次氯酸钠消毒;方案二采用二级出水+高效沉淀池+纤维滤布滤池+次氯酸钠消毒;方案三采用二级出水+MBR+紫外线消毒。（2）根据污水处理厂提标改造工程项目的特点和参考广泛使用的国际指标体系,本文在通过系统性的分析和选择之后,提出了一种基于污水处理厂深度处理工艺方案的评估模型。在该评估模型中,采用层次分析法确定指标权重,然后采用熵值法对指标权重进行客观化修正,最后利用灰色关联度理论对各备选方案进行估算。最后得到方案一的关联度为0.6017,方案二的关联度为0.7021,方案三的关联度为0.6532,确定“二级处理出水+高效沉淀池+纤维滤布滤池+次氯酸钠消毒”工艺更适合作为该城镇污水处理厂提标改造的理想工艺。（3）本文在该污水厂提标改造工程完工并开始运营后对其出水水质进行四个月的连续监控,从测验结果来看,在增添深度处理工艺后,污水处理厂的出水水质均可以完全达到一级A级标准。由此表明,本论文提出的设计方案可以满足该生活污水处理厂的提标改造需求,为该污水处理厂所在地治理水环境污染提供技术参考,在保护该地区的生态环境中发挥着重要作用。