上海市竹園第一污水處理廠升級改造工程設計全面進行了研究并進行創新，且對細節進行優化以滿足如此超大規模污水處理廠的正常高效運行。工程設計方案從多方面進行了比較和論證，考慮其規模的特點，對污水廠的占地、水力流程、主體結構及運行管理等方面，在技術和經濟角度反復進行了優化。上海市竹園第一污水處理廠作為亞洲最大的污水處理廠之一，設計規模為170萬m3/d，旱季高峰流量25.04m3/s，雨季高峰流量49.32 m3/ s （約426萬m3/d），廠區總占地面積為44.41 公頃。