我国中小城镇大多数面临着水资源短缺、水环境恶化的趋势、经济水平相对落后、资金匮乏、投资力度不足等问题,中小城镇的污水处理问题日益严重,寻找和开发经济性、高效性,有利于中小城镇污水处理的工艺及处理技术尤为重要。本论文以观文煤矿生活污水处理工艺设计为依托,根据工程所处理水的规模、水质水量等参数,通过运用层次分析法建立了污水处理工艺方案的优化模型,比选了备选工艺,对影响工艺参数进行了权重分析,最终选出最适合案例工程污水处理的工艺。文中对SBR工艺、A20工艺、AB工艺等三个污水处理工艺方案并进行综合比较,得出改良A20 (O段物接触氧化法)在基建投资、运行费用、节能降耗以及运行稳定、维护管理方便等方面都比AB与SBR工艺更适合这类较小水量的生活污水处理。本论文将AHP优化模型应用于观文煤矿生活污水处理工艺方案的优化选择中,得出出水水质、基建费用的权重最大,运行成本次之,占地面积和除磷脱氮的权重较小;优化选择结论是改良A20法为最优方案,SBR工艺为次优方案,并对最优方案进行了工艺图纸的绘制。为同等污水处理规模工程选择工艺和设计提供了的有效参考。