针对沈阳市城市污水处理厂分布情况以及该市的排水管网规划发展规划,本文开展了5.0万m³/d规模的东部集中大型污水处理厂一期工程的设计研究工作。该厂的进水水质的情况为COD_Cr 350mg/L、BOD₅150 mg/L、悬浮物210mg/L、总氮40 mg/L、氨氮30 mg/L以及总磷5 mg/L,属于可生化性较好的高浊度水体。因此,本文设计的污水处理工艺流程为:一级预处理+二级生化处理+深度处理+消毒。其中,一级处理采用粗格栅→污水提升系统→细格栅→曝气沉砂池→精细格栅。二级处理选择A²/O工艺,具有高效去除氮、磷,高稳定性运行,方便的操作维护的优势,可实现高效去除东部污水处理厂污水的目标。深度处理通过方案一―常规A²/O工艺+深度处理工艺‖和方案二的―A²/O工艺+MBR膜工艺‖的比较与剖析,选择MBR膜工艺,具备高效去除难降解有机污染物,出水可直接中水回用,产泥量小,工艺流程简短顺畅且集中,占地小,模块化设计易于扩容,移动性强,高自动化程度的优势,有效克服了传统的二沉池及常规深度处理浪费能源能耗等弊端。消毒处理选择紫外光杀菌,具有用地面积少,快效,危险性低,无二次污染的优势。因此,最终确定了该厂最优方案的污水处理流程:进厂污水总管→粗格栅→污水提升系统→细格栅→曝气沉砂池→精细格栅→A²/O生化池→MBR膜池→紫外线消毒→尾水消毒后排入辉山明渠。污泥处理流程:生化池剩余污泥+MBR膜池排泥→污泥缓冲池→污泥浓缩脱水间→污泥棚→泥饼外运→统一运至沈阳市污泥处理厂。经过该工艺处理后的出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中一级A标准,实现良好的环境效益。其中,设计的具体参数如下:。其中粗格栅采用3台;安装倾角75°;栅条间隙20mm;栅前水深1200mm;渠深5500mm;2.2kW功率的回转式格栅,细格栅采用3台渠道宽度1500mm;安装倾角90°;栅条间隙3.0mm;栅前水深1400mm;渠深3.2mm;1.5kW功率的内进流式格栅机,曝气沉砂池曝气量0.2m³空气/m³污水;沉砂量0.03L/m³污水,精细格栅设有3台安装倾角90°;栅条间隙1.0mm;栅前水深1500mm;渠深3500mm;1.5kW功率。其二,二级生化处理。其三,其具体生化处理工艺参数如下,设置2座可单独运行的A²/O生化池,厌氧池污泥浓度3.34g/L;缺氧池停留时间4.32h;缺氧池污泥浓度5.00g/L;好氧池停留时间6.87h;好氧池污泥浓度6.67g/L,MBR生物池2座,部分采用AAO工艺;名义膜通量15.5 L/m²·h;擦洗气水比12.37:1;化学除磷量1.35mg/l;PAC投加量15.42mg/l（Al₂O₃含量10%液体）;化学污泥量812.9kg/d;化学污泥含水率99%;膜-好污泥回流比500%。其四,出水的消毒工艺采用紫外消毒方式,紫外穿透率最少为55%;悬浮含量TSS不超过10 mg/L。本文的污水处理厂的工艺方案可消减BOD₅量约2738.02吨/年,COD_Cr量约5475.9吨/年,SS量约2556.25吨/年。该厂总投资为16598.17万元,投资利润率可达2.91%,资本金利润率可达11.21%,此投资赢利能力和对国家积累的贡献能力已达到同行业的平均水平。该厂可以有效的改善沈阳市东部地区的排水工程现状,提高当地居民的生活质量。因此,根据对该厂的经济核算及工程效益评估,此工程具有较强的可行性和良好的、环境、经济、社会效益。