城镇污水处理事业的发展,直接关系到城市公共卫生安全与人居环境质量的改善。近些年来,伴随着城镇污水排放量的日益增加、国家污水排放标准的提高、再生水回用比率的增大、环境保护政策力度的加大,污水处理行业面临着严峻的考验。作为污水处理厂正常运行的物质基础——设备来说,其日常管理也日益收到重视。然而,一些先期建设的污水处理厂设备老化、无法达到要求工艺标准且运行成本逐年增加的问题也日益突显。因此,污水处理厂面临着设施更新改造的问题。本文以昆明市某污水处理厂为研究案例,对其设备运行现状实地调研并分析,从两个方面对污水处理设备更新问题进行了研究。首先是设备更新时机问题的探讨,在对设备更新时机理论的研究基础上,对于是否更新、何时更新的问题,建立了涉及设备投资成本、检修成本、年运行成本、故障引起的负荷停运成本及残值等多种因素的、通用的数学模型,来用于解决最佳更新时机的选择问题。并以曝气设备为例,最终得出其合理的更新年限为6年。其次是设备更新方案的选择上,摒弃了传统的技术经济评价方法,提出的一个适应于城镇污水处理设备更新方案优选的评价方法,即基于层次分析法的灰色综合评价法(是一种扬长避短,对于两种评价方法的组合),进行方案的优选。仍然以曝气设备更新为例,最后得出第一种更新方案,即球冠形橡胶膜微孔曝气器为最佳更新方案。本文在已有理论的基础上对污水处理设备更新策略方法进行了研究,深层次地剖析了设备更新策略问题。尝试运用基于经济寿命的分析方法对设备更新时机进行探讨,提出了一个涉及多种成本因素的、通用的最优更新策略的数学模型和求解方法。并采用一种新的综合评价方法从多方面对污水处理设备更新方案进行对比分析,优化决策。较之之前的研究更全面系统。