由于城镇建设及地形地貌特点等原因，山地城市的城镇污水含砂量普遍较高，给污水处理厂的带来了设备磨损严重、混合液MLVSS/MLSS比值降低、生化池泥沙淤积等问题。同时，由于进水BOD5含量较低，多数污水处理厂为了满足脱氮除磷对碳源的需求而取消了初沉池，更多泥沙进入污水处理厂的主体单元，使这一问题变得更加严重。本论文通过对三峡库区典型污水处理厂沉砂池运行情况的调研，分析了现有旋流沉砂池运行过程中存在的问题，在相关理论研究基础上，提出了沉砂池强化除砂技术改造措施，并在重庆某污水处理厂的进行了实地改造研究。论文研究了改造前后沉砂池的除砂量变化、CODcr截留效果、悬浮固体去除规律以及对污水厂主体工艺的影响，并对改造后旋流沉砂池的除砂原理进行了初步探讨，得到的主要结论包括：①三峡库区污水处理厂进水中泥沙含量普遍偏高，多数旋流沉砂池实际除砂量仅为理论除砂量的50%左右，尤其对于细微泥沙去除效果不佳。气提提砂管口易堵塞、提砂气源—罗茨风机磨损严重。生化池活性污泥MLVSS/MLSS值在0.27-0.57之间，远低于正常值。生化池底部泥沙淤积严重。②提出的旋流沉砂池的技术改造措施包括：拆除沉砂池轴流螺旋桨、集砂斗顶部开孔盖板、沉砂池池顶轴流螺旋桨驱动装置及相关管线；在原沉砂池分选区底面、中心集砂斗圆周边缘增设沉淀斜板，出水渠口处增设阻流板；利用中水射流系统形成旋流驱动力，替代原搅拌器；将原有沉砂池沉砂分选区底部平台坡度调整为12.5±2.5°；增加沉砂池底部放空系统；利用曝气鼓风机的曝气量余量替代原有提砂气源；增大提砂管与沉砂池底部距离，在管口处增设喇叭口，将管内空气多点分布孔改为中央集中供气。③改造后沉砂池除砂量获得较大幅度提升。进水中SS经过沉砂池处理后，体积平均径减小，对粗、细颗粒物质去除效率均获得一定程度的提升。沉砂池对CODcr的去除率在3%-30%之间，对CODcr截留率较低，保证了后续处理构筑物脱氮除磷对碳源的需求。改造后沉砂池对进水流量变化和浓度负荷波动均具有一定的抵抗能力，运行60天后，使好氧池混合液的MLVSS/MLSS由0.30增加至0.47。