近年来,太原市的经济和社会各方面都发生了巨大变化,城市建设也取得了快速的发展。但是给水与污水处理水量的严重不平衡使得太原市的生活和生产污水大量的排入到附近河流中去,造成水体严重恶化,严重的影响了生态环境,制约了城市的经济、社会、环境的可持续发展,迫切需要兴建城市污水处理厂来保护城市环境。本文根据太原市水污染状况,对拟改扩建的太原市河西北中部污水处理厂的可行性和设计进行了分析。对国内外现有污水处理工艺、污泥处理方法等进行技术对比,对A2/O工艺污水厂的设计、运行效果进行了系统的总结和深入的探讨,确定本工程污水二级处理方案采用改良型A2/O工艺。对本工程采用的改良型A2/O工艺的理论依据主要集中在几个方面：(1) A2/O工艺的除磷机理及效果(2) A2/O工艺的脱氮机理及效果。研究认为：A2/O工艺具有较高的去除水中BOD,COD,SS去除率,对于氮、磷亦具有较高的去除率,该工艺具有出水水质稳定,沉淀性能好,运行方式灵活,污泥不膨胀等诸多优点,这种工艺已经成为污水处理厂的一种主要工艺形式,已经日益成熟并引起广泛应用。基于上述观点,笔者根据拟建的太原市南部污水处理厂基础条件及单体设计原则,完成污水及污泥处理单元构筑物的工艺设计及优化,对改良型A2/O工艺设计及建成后的效益进行了分析,对A2/O工艺的设计及建设中出现的问题进行了理论研究和总结。本文对项目实施过程中和建成后的除臭等对环境影响及对策进行了分析,以及污水处理厂建成后风险影响分析。本工程采用的改良型A2/O污水处理工艺,已经在全国范围内的许多城市有实际工程,本论文的研究对于其它具有相同工艺或相近工艺的污水处理厂的设计、运行及控制具有一定的参考价值。显然这些经验的探讨,将为污水处理厂的运行控制提供借鉴,对于推动我国污水处理事业的发展具有重大的经济效益、社会效益和环境效益。