城市污水处理厂于1999年建成旱流处理规模172万m3/d预处理厂，并在2004年续建了120万m3/d的一级强化设施，通过混凝沉淀的物化法工艺去除大部分有机污染物，然后经出口泵房提升后深水排放入长江。为了达到GB18918-2002的二级排放指标，必须对其进行扩建。
工程采用分流处理达标排放方法，即从现有高效沉淀池前分流60万m3/d污水，进入新建的多模式AAO工艺生物反应沉淀池，处理到出水水质高于一级B标准，与剩下减负后的60万m3/d一级强化高效沉淀池出水充分混合后紫外消毒，出水达到国家二级标准，接入原有交汇井，通过出口泵房、高位井深水排放。