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城市污水处理厂二级出水的再生利用是解决城市水资源紧缺的最有效途径之一。以北京高碑店污水处理厂升级改造及再生利用工程为例，为了同时满足多用户高标准的再生水质，提出将再生水直接处理达到地表水Ⅳ类水体标准（TN除外）。详细比较了二级生物处理和深度处理的工艺方案，最终确定了采用五因子可调A^2／O工艺（5F-A^2／O）进行二级强化生物脱氮除磷，并采用砂滤-O3-BAF为主体的“新三段”工艺进行深度处理。最后分析了工程实施后所带来的环境和社会效益。