本文概述了长沙经济技术开发区城北污水处理厂原建设运营状况,指出运营过程中存在的不足,为保护星沙水环境和捞刀河、湘江水环境,确保城市饮用水安全,积极响应国家节能减排的号召,该厂的提标改造工程及其设计优化是十分必要的。长沙经济技术开发区城北污水处理厂为确保长沙市“十二五”COD、NH₃-N的削减任务,提高一期7.0×10⁴ m³/d出水水质,使出水水质由执行原来的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准提高到一级A标准。针对长沙经济技术开发区城北污水处理厂原有的一期建设和运营情况,指出了当时污水处理厂运营过程中存在的问题,并在提标改造工程设计中解决,包括氧化沟池容优化,在内回流闸门处增设搅拌器、推流器进行水力调节,在转盘滤池前增加精细格栅工艺,新建污泥深度处理系统等,并对提标改造工程完成前后的出水水质浓度进行对比。提标改造工程竣工投产后,按处理规模计,每年可减少CODcr排放量11592t、BOD₅排放量7056t、SS排放量10584t、NH₃-N排放量856.8t、TP排放量126t,将大大减轻污水对环境的危害,有利于保护捞刀河及湘江的水环境质量与生态环境质量,提标改造完成后,长沙经济技术开发区城北污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准,其主要控制指标如下:BOD₅≤10mg/L、COD≤50mg/L、SS≤10mg/L、TN≤15mg/L、TP≤0.5mg/L、NH₃-N≤5mg/L。设计优化及施工优化效果均较为显著,取得了较好的优化效果,可为污水处理厂设计及生产管理提供参考,在降低了建设成本及生产运行成本的同时也提高了工作效率。