水环境保护是我国目前以至今后较长一段时期内的重要任务。随着环境保护要求日益提高，城镇污水厂的排放标准也将进一步严格。目前我国不少城市或地区正在大力推进城市污水处理厂的升级提标改造，无疑将对当地受纳水体带来好的环境保护效果，然而由于升级改造可能带来药剂和能耗的增加，因此可能带来复杂的生命周期环境影响。对污水厂升级改造的生命周期环境影响进行研究，对于我国污水处理工艺的选择以及水环境保护政策与实践具有十分重要的意义。本文采用生命周期评价方法，对污水处理厂在其升级改造生命周期范围内的环境影响进行了对比分析，识别和判断了城市污水处理厂在升级改造后与升级改造前相比的环境影响变化。本文根据采用生命周期评价的思想对污水处理厂升级改造前后过程进行了目标和范围的界定，将其生命周期范围划分为：原材料获取及运输与施工建设阶段和运营阶段两个部分，并且编制了污水处理厂升级改造前后生命周期范围内的分析清单。以重庆市李家沱污水处理厂为对象，对其升级改造前后生命周期范围内的输入与输出数据进行现场调查和实地监测，并在相同水质排放标准情况下进行了对比分析；同时设计了三种升级提标工艺，即A2/O工艺、A-A2/O工艺和T型氧化沟工艺。分析确定环境影响类别为：温室气体效应、化石燃料消耗、非化石燃料消耗、固体废弃物的占用空间、水质影响、雾霾聚集、水体富营养化、大气酸化、光化学烟雾、致癌和非致癌物质等10类，采用美国EPA公布的特征化模型对上述环境影响进行了特征化计算，采用层次分析法确定了不同环境影响类别的权重，对污水处理厂各类环境影响进行了量化处理。分析得出，李家沱污水处理厂升级改造后对生命周期环境影响较污水厂升级改造前总体上有所提高，水体富营养化潜能随着处理水平的提高而降低，从一级排放B标到一级排放A标，下降了21.50％；但是，大气酸化、温室气体、化石燃料消耗、固体废弃物占用空间、雾霾聚集、光化学烟雾随着处理水平的提高呈现增加的趋势，致癌和非致癌物质影响随着高耗能处理技术的使用也在增加。温室气体效应从一级排放B标到一级排放A标，增加了6.97%，主要由于电耗；化石燃料消耗从一级排放B标到一级排放A标，增加了10.82%；固体废弃物占用空间从一级排放B标到一级排放A标，增加了1.69%；雾霾聚集从一级排放B标到一级排放A标，增加了2.79%；大气酸化从一级排放B标到一级排放A标，增加了7.32%；光化学烟雾从一级排放B标到一级排放A标，增加了5.71%；致癌和非致癌物质从一级排放B标到一级排放A标，增加了4.17%。根据上述计算分析结果，提出了相应的控制措施和建议。