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近年来吉林省西部中小城镇经济发展迅速，人民生活水平显著提高。生活污水肆意排放，环境污染严重，已成为当地经济发展的瓶颈。为了改善吉林西部中小城镇水环境污染问题，促进中小城镇污水处理厂的建设与发展，解决吉林西部严重缺水的实情，选择出适合吉林西部中小城镇的污水特点的处理工艺具有重要意义。本文简要介绍了吉林省水资源现状以及分布，针对吉林西部中小城镇水资源缺乏的状况，分析了污水回用的必要性和可行性。结合国内外污水处理技术发展情况，详细介绍了国内外传统城市污水处理技术A/O工艺、A/A/O工艺、氧化沟工艺、AB工艺以及CASS工艺和新型污水处理工艺包括AAATM工艺、UNITANK工艺、MSBR工艺、LINPOR工艺、BIOLAK工艺，包括主要机理、工艺流程、主要构筑物、处理效果以及各自的优缺点。根据吉林西部中小城镇发展情况和污水特征，结合出水水质、基建运行费用以及工艺成熟度各个方面，得出以下结论：1、从出水水质上来看：A/A/O工艺、CASS工艺、UNITANK工艺以及MSBR工艺，出水效果较好，BOD、N、P去除率高，出水满足中水回用标准，能有解决吉林西部中小城镇缺水问题。2、从技术方面来看：A/O工艺、A/A/O工艺、氧化沟工艺、LINPOR工艺以及BIOLAK工艺，工艺流程少，构筑物简单，工艺成熟度高，可行性大，对技术人员要求低，管理维护简单，适合中小城镇污水。3、从经济方面来看：氧化沟工艺、AB工艺、BIOLAK工艺以及AAATM工艺，基础设施建设费用较少，运行以及维护费用低，适合吉林西部中小城镇的经济社会发展现状。4、当严重缺水时，必须考虑中水回用，污水处理厂应选择出水水质较好的A/A/O工艺或者CASS工艺，在处理污水的同时解决缺水问题；当城镇污水厂改扩建时，可以考虑LINPOR工艺或者A/A/O工艺，节省人力物力财力；当具有天然水塘、洼地时，应优先选用相应选择BIOLAK工艺；论文最后针对目前国内外应用最广泛、工艺最成熟的A/A/O工艺污水处理厂进行了模拟设计，具体构筑物包括：格栅、污水提升泵房、沉砂池、初沉池、A2/O反应池、二沉池、接触池等。详细介绍了各个构筑物设计参数和计算过程，以及构筑物结构图的绘制，并指出污水厂各处理单元高程布置根据当地地形标高和水头损失来确定。旨在通过该设计为吉林西部中小城镇污水处理工艺的设计提供参考，促进吉林西部中小城镇污水处理厂的建设与发展。