随着城镇污水处理厂排放标准的不断提高,要求许多已建的城镇污水处理厂进行相应的升级改造,特别强化对出水中NH3-N、TN、TP、SS及色度等污染物的去除,以达到国家更严格的排放标准。但目前我国许多中小型的污水处理厂,进水中工业废水比例较高,且成分复杂,升级改造难度较大。本文以上海南汇周浦水质净化厂升级改造工程为例,改造前该公司工业废水(以印染、水洗、中药制剂废水为主)占总处理水量的35%,进水水质、水量对处理系统冲击较大,针对该厂原出水NH3-N、TN、TP、SS高的情况进行提标改造,排放标准由原先的GB18918-2002二级标准提高至一级B标准。该项目在升级改造工程试运行期间,出现了冬季硝化效率降低及非丝状菌膨胀、出水总磷、色度及悬浮物时有超标等问题,出水水质不能稳定达标排放。针对冬季硝化效率降低的问题,强化对纳管范围内工业废水的排查,并通过含不同种类工业废水和污染物的生活污水低温硝化实验查找出污水处理厂冬季硝化效率降低的原因,采取加强对主要污染物排放单位的监管、强化预处理设施及优化运行等方法取得了良好的效果。在污水厂内开展同步除磷与后置除磷的对比实验、尾水加药脱色与臭氧脱色对比实验及高精度金属滤网过滤实验,并在此基础上新建同步除磷装置、脱色加药装置及多层高精度金属滤网过滤装置,确保了出水NH3-N、TN、TP、SS及色度稳定达到GB18918-2002一级B标准。本研究为接纳部分工业废水的小型城镇污水处理厂提标改造和优化运行提供了可行的参考案例。