北京首都国际机场扩建配套工程污水处理厂扩建工程由北京首都国际机场航站区扩建指挥部建设，北京市市政工程设计研究总院设计，北京市市政工程局四公司施工。
首都机场建成于1956年。在机场建设的同时，修建了一级污水处理站。1979年建成了二级污水处理厂，平均处理量为1.5万m3/d。随着机场客运量的增加，客运候机楼现有容量已不能满足目前的需要。为此，以2000年需求为扩建目标，编制了新的首都机场扩建计划。在扩建航站设施容量和配套设施的同时，必须扩建污水处理设施。除考虑扩建航站区的污水量外，还要考虑机场附近地区的污水量。最终确定在原污水处理厂西侧新建处理规模2万m3/d的污水处理厂。施工图设计于1996年完成，1997年正式施工，1999年11月正式运行。由国家投资，其中用约200万美元购置部分进口设备。
新建污水处理厂设在已有污水处理厂西侧。考虑到旧处理厂改造时污水进入新建污水厂的可能性，所以最大污水量按3万m3/d设计。污泥处理按新、旧污水处理厂总污泥量设计。工程内容包括：扩建污水处理厂1座，占地约23亩。将旧处理厂浓缩池、消化池、气柜废弃作为新建处理厂部分污泥处理构筑物用地。处理厂主要工程内容有：约2000 m2的综合楼1座，进水泵房、出水井、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、回流污泥泵房、鼓风机房、好氧消化池、脱水机房、配电室、车库。
根据现有首都机场污水净化站几年的水质分析资料，考虑适当的余地，其进出水水质为：进水BOD5 200 mg/L，COD 400 mg/L，SS 250 mg/L，NH4+-N 25 mg/L，TN 30 mg/L；出水BOD5 ≤20 mg/L，COD ≤100 mg/L，SS ≤30 mg/L，NH4+-N 5 mg/L，TN 15 mg/L。
污水处理工艺采用与旧污水处理厂相拟的活性污泥法处理工艺。污水自现况φ1150 mm污水干管引入进水泵房，经水泵提升进出水井，依次进入计量槽，旋流曝气沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池。二沉池出水进入厂外污水灌渠，排入温榆河。全厂总水头损失为3 m。污泥处理工艺流程为：污泥经初沉污泥泵提升，送到好氧消化池进行污泥好氧消化。消化后的污泥自流到贮泥池，再用泵提至浓缩机进行浓缩，浓缩后的污泥用泵送到贮泥池，再用泵送到污泥脱水机进行脱水。干泥外运填埋。
本工程采用了国内生产的旋流曝气沉砂池，取代了过去进口的类似的钟式沉砂池，占面积小，处理效果好，卫生条件好。曝气池中采用可提臂式微孔曝气系统，简化设备运行维护工作量。在污泥处理工艺中采用了好氧消化和机械污泥浓缩、脱水，这种工艺在国内尚属首次采用，容易操作，卫生条件好。