传统处理技术的改良、新技术装备的研发和应用使得污水处理厂的工艺水平和处理效率显著提高。
对城镇污水处理设备厂而言，出水标准从《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)二级提升为一级B的难度较低，一般通过调整工艺参数即可达到要求。
从一级B提高到一级A，建议尽量利用原有构筑物和污水处理设备，对单元技术进行优化，提高各个单元的处理效率，不建议对工艺做较大的调整。
鼓励采用生物强化方式，如MBR、MBBR等技术，提高生物段的处理效果；鼓励加强深度处理单元的优化，如选用滤布过滤等高效过滤方法代替传统砂滤等；鼓励使用新型、高效的药剂和污水处理设备代替传统药剂和设备。
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一些城市和地区对污水处理厂的出水水质要求较高，需要从一级A提高到地表水IV类水体标准。这样的改造难度较大，一般需要对处理工艺进行调整，根据实际工程需要增加高级氧化、膜分离等处理技术。一般来说，高级氧化技术，常用的有臭氧高级氧化、光催化氧化、电解催化氧化、类芬顿等技术，污水处理厂应根据自身特点，因地制宜，合理选择工艺技术。
目前，污水处理标准的趋势在不断提升，各地要根据自己的实际情况，结合排水用途和受纳水体的环境质量，制定排放要求，切忌盲目追求高标准而造成投资和能源的浪费。城镇污水处理厂也要结合自身的实际情况，如土地资源、经济能力、管理水平等，选择经济可行、技术达标的提标改造方法。
