污水处理厂是促进社会长远发展的重要基础设施。目前大部分污水处理厂采用氧化沟、A2/O、A/O、SBR、CASS或改良等传统工艺的活性污泥处理方法。随着国家对排放标准要求的提高，现有的工艺流程已经无法满足新的水质要求，绝大多数建成时间较早的污水处理厂面临升级改造已成必然。
据国家生态环保部最新统计数据，我国污水处理厂约有20%选用氧化沟工艺，在所有污水处理工艺中位居前列，因此氧化沟工艺污水处理厂的提标改造应予以高度重视。
市政污水提标改造主要目标：
市政污水主要目标是总氮，标准制定者显然充分考虑到了总氮稳定达标类表四标准的可行性。类四类和真四类的区别是总氮，为什么从1.5mg/L放宽到10mg/L，而北京类四类地标实际总氮要求15mg/L，标准制定者为何唯独对总氮放宽要求，显然是因为总氮达标很难，位于难题榜榜首，而氧化沟系统AO分区不明显，即便是交替运行，总氮达标也非常困难，原因在于：制约总氮提标的影响因素多种多样，其中来水C/N失衡占总因素的80%，其次是DO、搅拌推流效果、泥龄以及回流情况的影响，而C/N失衡这一点是目前全国城镇污水处理厂的共病。
提标难点：早期建成的应用氧化沟工艺的污水厂因无法停产、占地面积紧张、池体老化、水流流速快、改造工期短、工程投资低等原因面临改造困难，绝大多数只能在现有基建设施基础上改造。
提标改造思路：一般市政生活污水在运行管控上的依赖度占比要大于工业废水。整体设计思路在于：明确AO分区，强化反硝化；安装高效脱氮填料以加强生化段的脱氮效能；增强水解开环能力优先利用原水碳源；多点进水多点回流，较大限度利用原水碳源，曝气多点调控加强溶解氧控制，提高反硝化效率；同时提高好氧同步硝化反硝化进一步脱总氮；需配合工艺调控。
改造案例
某市政生活污水处理厂，最早于投入运行。一期、二期主体工艺为氧化沟工艺，处理规模为17000t/d，三期主体工艺为AAO工艺，处理规模为13000t/d，深度处理单元为连续流活性砂过滤器系统，消毒方式采用紫外线消毒。改造前出水水质采用一级A标准。
对氧化沟进行改造，改造后要求出水需满足“特别排放限值标准”。
1、增加隔墙，确定AO比例约1:1.5，稳定出水氨氮的同时强化TN。
2、在厌氧、缺氧、好氧中同时布置高效脱氮填料，每段布置的型号、密度、区域皆不相同，泥膜法混用，改造后出水总氮在不投加碳源的前提下，最低可达到2mg/L左右。
3、曝气可控，好氧段曝气可调控，溶解氧严格控制。
4、增加推流器和内回流泵，防止污泥沉积，同时提高硝化液回流，并且可调控比例，进而提高总氮去除。
其他案例
上述案例由于其中一期可停产，且周边无吊装空间，故采用一二期轮换改造，无缝对接，在转换期间，保证污水厂正常出水。还有部分案例无法停产施工，直接在氧化沟内布置填料模块组件，优化推流、DO、碳源药剂等控制参数，同样达到了改造目的。