針對污水處理廠提質增效需明確主要問題（水質不達標或水質和規模均不達標條件下的主要問題），重點包括工藝、設備、水力等方面的不足，確定制約運行效果的“瓶頸”問題。
（1）技術要點：針對寒冷地區中小城鎮污水處理工藝提質增效的需求，著力從工藝改造和水力改造入手，重點應用反應動力學模型（如ASM）和水力學模型（如CFD）及其耦合模型，為精準施策、高效制訂升級改造技術方案提供技術支撐。通過建立數值模擬平臺，提出升級改造優化方案，并實際應用于張家口萬全污水處理廠，年節能54~72萬元。同時該技術在寧夏固原第一、第二污水處理廠中實現了“提量增效降耗”推廣應用，藥劑成本年節省預計200萬。
（2）市場前景：隨著水污染防治攻堅戰進入關鍵期、城鎮污水處理廠提質增效行動方案全面推進，對城鎮污水處理廠低耗高效運行提出了更嚴格要求。該研究案例可以為類似污水處理廠的優化研究提供科學支撐。同時在畜禽養殖廢水、高濃度行業廢水（如垃圾滲濾液、農副產品加工產業）等具有廣泛的市場應用前景。
（3）效益分析：①在經濟效益方面，通過提質增效優化方案運行，污水廠出水穩定實現一級A排放標準，平均能耗運行成本減少10%以上。同時，通過流域產業結構的合理調整，推動經濟發展模式的積極變革，促進流域的可持續發展；②社會效益方面，本技術通過示范工程的輻射作用，推廣地區典型缺水城市水污染防治與可持續水環境系統模式，加快我國水資源高效利用進程，對確保河流水質安全，減緩并逐步消除水污染對區域發展的制約，促進地區社會經濟建設的健康發展、和諧發展、節約發展，具有重大的社會效益；③環境效益方面，本技術以科技攻關為支撐，擬從水質改善和水資源循環利用入手，構建基于水質分級和梯級利用的水資源高效循環利用集成技術體系，使入庫河流水質明顯改善，可為滿足流域生態環境保護和經濟可持續發展提供科技支撐，具有顯著的環境效益。
