为实现渭河"三年变清"目标，本项目依托渭河水污染综合治理技术研究与示范项目，在深入调研渭河沿岸城市污水厂运行的基础上，开展了污水厂升级改造关键技术研究，取得了一系列的理论与技术成果：

    （1）针对渭河沿岸城市污水低碳源、高悬浮物的水质特征，以及颗粒态碳源在初沉池流失严重与碳源配置不合理等问题，提出了减少初沉污泥碳源无效流失及碳源回收利用的活性初沉池技术，提高了生物处理系统进水中的溶解性COD与挥发性脂肪酸，为后续生物脱氮除磷提供了优质碳源。

    （2）通过调整进水区域，将原污水中的优质碳源配置于聚磷菌，并针对原水中的悬浮性碳源，强化其他在缺氧池中的反硝化利用，实现系统低碳源下的同步高效脱氮除磷。

    （3）提出了生物反应区分区供氧关键技术及设计方法，完成了微孔曝气变速氧化沟新工艺研发，有效降低了污水厂处理能耗。

    （4）采用污泥水高浓度磷的多级凝聚及高浓度氨氮硝化削减技术，实现高浓度营养盐单独强化处理技术与源头控制，削减了污泥水对生物处理系统的冲击。

    （5）针对污泥的二次污染，提出了加热与药剂相结合以破坏细胞组织间水的污泥水热破胞预处理技术，实现改善污泥特性，强化污泥脱水效果。结合沿岸城市经济结构与发展水平，研究了城市污泥制备建筑材料的资源化利用途径。