為加強北海市節能減排工作，北海市政府決定在紅坎污水處理廠原一級處理工藝基礎上建設二級處理工藝。2008年9月15日，二級處理一期工程開始實質性建設。北海市市委、市政府成立了市政府市長任組長，市政府分管副市長任副組長，市委組織部、宣傳部和市發改委、建委、環保局、監察局、財政局、國土資源局、水利局、審計局、物價局、招商局等為成員單位的北海市全面推進城鎮污水生活垃圾處理設施建設工作領導小組，實行嚴格的行政問責制。市委書記、市政府主要領導親臨現場指揮調度，周密部署，采取強有力措施推進工程建設。同時在開行貸款未到位的情況下，積極籌措建設資金，自治區撥付了專項補助1425萬元，市財政也多次借款墊資，保證了建設關鍵時期的資金投入。目前，項目所需1.42億元建設資金已全部落實。
在項目建設上，針對時間緊、工期短的要求，領導及各責任單位定期到項目工地現場辦公，給予項目特事特辦。建設主管部門市建委專門抽調專業技術人員組成工作組，指導協調施工質量、施工安全、施工進度。在政府強有力的支持下，各方參建單位克服了臺風、連續暴雨等自然災害、資金短缺等困難，按“保質量，搶進度”要求，嚴格制定科學的施工倒排計劃，采取24小時連續施工、流水作業、多點作業等措施爭搶工期。2009年5月10日，項目基本建成并開始投入試運行，累計完成投資10700萬元。
二級處理項目按照設計單位編制的試運行指導方案，通過外購生化污泥投放接種并開始逐量進污水，進入試運行階段，目前，通過市區污水管網的泵站流量統計，每天輸送到北海市紅坎污水處理廠的污水量約6萬噸，即二級處理項目正式投產運行的負荷率可以達到60%，COD出水水質已達到91 mg /l。但由于生化污泥還需要一定的馴化和培養期，目前檢測的污泥指標和出水水質指標正在逐步好轉。
項目計劃于2009年8月正式投產，力爭在2009年年底前通過國家環保驗收，實現達標排放，處理后排放尾水達到國家現行一級B排放標準，COD年消減量達7300噸。
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