城市污水处理正在我国全面推进，中小城市也纷纷上马不同规模的污水处理厂。萧山城市污水处理厂一期工程于2000年10月竣工验收并正式投产，日处理污水12万m³，采用挪威HCR（High-performanceCompact Reactor）二级高效生化处理工艺。随着萧山社会经济的不断发展，污水组成不断变化，系统运行状况不理想，实际运行效果与设计有较大差距。同时由于国家对污水处理厂的要求不断提高，现有出水水质达不到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级B标准的要求，工艺改造势在必行。针对上述情况，本文中设计了HCR反应塔对COD_Cr、NH₄⁺-N的去除效果、HCR反应塔射流曝气量、HCR反应塔对活性污泥沉降性能的影响等相应试验，结合萧山城市污水处理厂的历史运行数据对其运行状态进行了分析，力图找出运行中存在的问题，提出了工艺改造的可能措施与途径。在进行工艺比选后，提出适合该厂工艺改造的初步方案，并通过中试实验加以验证。中试实验主要通过设备试运行阶段、污泥培养阶段、确定较优工况过程阶段、在较优工况下测试阶段四个阶段的运作，在设计水量下对出水的各检测指标(COD_Cr、BOD₅，SS、TP、TN、NH₄⁺-N)进行化验分析，验证设计所取的工艺参数（内回流比、污泥回流比、泥龄、水力停留时间等）是否合适，出水水质能否达GB18918-2002的标准；同时探讨减少或取消聚合氯化铝的投加量，找出实验中存在的问题以及和实际的差异，验证设计工艺是否适合污水处理厂一期改造工程，为进一步修正和完善改造方案提供依据。经过比选和实验验证，本文认为A²／O工艺是较为合适的替代工艺，具有必需的脱氮除磷功能，技术可靠、经济合理、管理方便，可以实现充分利用原有设施，达到节能降耗、降低处理成本的目的和要求。中试结果表明在泥龄20-25天、回流比0.4-0.5等的工况条件下出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B的要求，满足工艺改造的要求。