随着国家“城镇化”进程加速和污水处理厂出水标准提高，新疆众多的城镇污水处理厂面临提标改扩建，具有相当部分的已有的污水工艺采用土池子结构的氧化塘工艺，对此类工程改造设计时，如何将改扩建工程与已有的工程从环境指标、工艺、生产投入时间、资金投入等方面结合考虑已达到最佳优化，是此类工程设计时必须予以考虑的。本文以和静县污水处理厂现场调查的基础上，通过对现有污水处理厂与处理能力的评价，拟定不同的解决方案，使用科学的决策方法选择优方案，并对选择后的方案进行最优化设计。为和静县污水处理厂的升级改造提供技术支撑，同时新疆类似污水处理厂升级改造提供参考。本研究主要研究方法和结论为：（1）和静县氧化塘工艺中的初沉池，由于采用土池子结构，虽然大部分设计成一用一备结构，但是池壁承载力弱，机械无法入池清理，使得必须人工清渣，小城镇污水处理厂管理执行能力较差，对污泥不能及时清淤，使得有机物在池中发酵，产生含有硫化氢气体的臭味，产生二次污染，建议提标扩建时选择不使用初沉池的工艺或采用钢筋混凝土结构池体代替。（2）氧化塘池壁为了安装HDPE膜，池壁倾斜坡度在1:2以下，因此与同等占地面积的混凝土池子相比，池容要小的多，提标扩建工程面临要扩建池容，新建池容会增加征地费用，因此可以考虑在原土池子基础上重新新建钢筋混凝土池。（3）由于氧化塘土池子池壁结构脆弱，不能安装设备，一般曝气器都安装在池壁，因此选择曝气器，是氧化塘土改造成曝气池的难点，通过对比可提升曝气器和悬挂链曝气器，发现悬挂链曝气器投资节省，应用案例较多。（4）使用净现值法对项目经济指标进行评价，影响净现值的经济指标主要是项目投资费用和项目运行费用，使用查表法查询出项目投资费用，按照规范预估出运行费用，计算出不同方案的净现值，净现值大者为最佳方案。本工程选择项目净现值但是由于新疆部分地区征地费用较低，将原池体利用较为经济。征地费用、池深和收取的水费费用为主要影响因素。（5）使用层次分析法对备选工艺进行对比发现，氧化沟综合评价较高，主要因为新疆地域特点，冬季寒冷，城镇污水处理人员素质较低，再加上地方财政资金有限，导致工程稳定性、操作难易程度和基础投资费用成为影响此类工程改造的主要因素，氧化沟工艺在以上因素的评价的权重较高。（6）净现值法和层次分析法联合决策氧化塘工艺提标扩建工工程较为客观，考虑到了现场的多目标因素影响，使选择出的工艺较为科学，满足现场实际要求，具有一定的推广价值。（7）工艺设计时，首先应根据实际情况选择氧化沟类型，卡鲁塞尔氧化沟由于池深较高，易于保温，占地面积小，成为首选类型；其次选择工艺最佳的参数，对改造后的生物池对污水污染物去除量进行计算，计算的结果为设计新建生物池的设计参数。本文针对新疆城镇污水处理厂提标扩建工程进行研究，采用的设计方法和决策方法全面考虑新疆地域和发展特点，使设计出的工程更为经济，二次污染较少，运行更稳定及满足当地要求，可为新疆地区同类污水厂改造提供参考借鉴。