原有工艺采用臭氧氧化法对二沉池不达标出水进行深度处理，此法对色度去除十分有效，但COD降解能力低，最终出水COD为97.55~122.60mg/L，不能满足排放要求(COD≤50mg/L)。这是因为在水溶液中，臭氧能优先与烯烃、供电子基团(如酚、苯胺和多环芳烃等活性芳香结构)、有机硫化物和去质子化胺类等反应，但矿化能力较差，只是把复杂的染料大分子转化为小分子，不能彻底降解去除有机物，且有可能生成具有潜在致癌作用的醛类和溴酸盐。此外，臭氧的处理成本(耗电量20kW˙h/kg)与投加量成正比，去除1mgCOD需消耗臭氧1~3mg，成本高昂，不适用于处理高浓度的有机废水。
相对于臭氧氧化法，Fenton氧化法对印染废水中的染料去除非常有效，因为H2O2在催化剂亚铁离子存在下能生成氧化能力很强的羟基自由基(˙OH)。
但是Fenton氧化法在实际应用过程中存在pH适用范围窄(必须是酸性环境)，对反应设备的防腐蚀要求偏高；H2O2利用率低，易残留；亚铁投加量大，污泥产量高，污泥处置费用高昂等问题。为此笔者采用一种基于新型氧化剂(由过氧化氢酶、过硫酸盐、还原型谷胱甘肽等复合而成)的类Fenton氧化替代臭氧氧化法，能在亚铁盐催化作用下快速、持续释放多种类自由基，包括羟基自由基(˙OH)、硫酸根自由基(SO42-)等，快速将有机物质氧化成CO2，反应条件较为宽松，可操作性强，无过氧化氢残留的问题，处理成本低，亚铁投加量低，污泥产量少。通过小试得出了基于类Fenton氧化法的控制条件：控制pH在4~6，硫酸亚铁投加质量浓度为120mg/L，新型氧化剂投加质量浓度为165mg/L，再用氢氧化钙进行中和(控制pH在7.5~8.0)，最后添加阴离子PAM进行助凝，PAM投加质量浓度为1.0mg/L。在最优条件下处理实际废水，出水COD平均去除率可达96.75%，出水水质满足排放标准要求。
根据园区印染企业的实际废水排放情况，考虑未来的水量波动，对该污水处理厂进行工艺改造，并对主要构筑物、工艺参数以及技术经济成本等几个方面进行了研究，使改造后的出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准，以期为同类型污水处理厂的废水处理以及提标改造提供工程设计经验。
水解酸化池。原有的工艺中，由于水解酸化效果不理想，不能迅速降解有机物，部分难降解的大分子物质没有被降解为小分子物质，废水可生化性差，以致生化段出水COD居高不下。经过一段时间的观察、测试发现水解酸化池跑泥现象严重，尤其是在下雨天，因此，为了尽快提高水解酸化池污泥浓度和活性，设置污泥泵定期将污泥从二沉池回流至水解酸化池进行污泥补充，污泥回流比为50%。水解酸化池采用脉冲式，共有两个水解酸化池，有效容积870m3，停留时间为3.87h。
(2)活性污泥氧化池。由于污水处理厂进水的可生化性极差且氮、磷等营养元素缺乏，不利于活性污泥的生长，因此不仅保留了在该池前端引入生活污水的混合方式，而且还需向活性污泥氧化池中投加适合浓度的营养物质来保证活性污泥的新陈代谢，同时保证出水氮磷达标。尿素和磷酸二氢钾的投加质量浓度分别为90、24mg/L。氧化池有效容积2610m3，水力停留时间为6.96h，控制DO为2~4mg/L。
