工业革命以来，工业生产飞速发展，它一方面促进着社会的进步，而另一方面也带来着严重的环境污染，其中水污染已经成为21世纪人类杀手之一，目前全球每年有超过5万亿立方米的淡水资源被污染，每天有多达6000名少年儿童因饮用水卫生状况恶劣而死亡。为了保护人类的生存环境；为了子孙后代的可持续发展；为了使生活变得更健康；污水的处理已变成人类的责任、社会的责任以及每个企业的责任。从对环境危害性的角度来说，工业污水比生活污水更具有威胁性，因为日益多的有机化合物被应用在人类的生活和生产中，从而造成工业废水具有毒性大、可生化性不强、破坏水体环境、危害人们生命与健康等特点。所以控制无处理工业废水的排放迫在眉睫。随着法律的强制要求，工业废水的处理已变成企业必须要履行的义务，而污水处理的成本也变为企业经营成本中不可忽略的一部分。如何降低污水处理的成本，提高污水处理的效率和处理后废水的达标度已成为众多企业所关心的问题。本文针对中航工业南方公司工业污水处理流程中所存在的效率低，成本高，不达标等问题，对污水处理的工艺流程和影响污水处理效果的因素条件所进行的优化研究。本文的主要研究内容有：（1）污水处理流程优化。运用“5W1H”的分析方法对中航工业南方公司污水处理系统的工艺流程进行了细致分析，通过对处理流程中每一道工序提问，发现污水处理过程中存在的问题，并制定出三套工艺流程优化方案，然后运用层次分析法对各个方案进行评价分析，选出最优的优化方案。通过对工艺流程的优化，不仅降低了污水处理的时间和人力资源的耗用，而且提高了操作工人的安全性。（2）Fenton氧化参数优化。运用单因素方差分析方确定影响Fenton氧化处理后的水质中CODcr含量的显著性因素为pH值、H2O2加入量、FeSO47H2O加入量和反应时间。然后运用正交试验设计，找出Fenton氧化过程中的pH值、H2O2加入量、FeSO47H2O加入量和反应时间的最佳水平组合。通过对反应条件的优化处理，降低了该工艺处理后的水中CODcr的含量和Fenton氧化的批反应时间。（3）MBR生化反应优化。针对MBR生化反应后的最终排水CODcr含量较高且不稳定，经常达不到法律要求的问题，建立了MBR生化反应CODcr去除率的解释结构模型，并根据该解释结构模型分析找出造成MBR生化反应后的排水CODcr含量较高且不稳定问题的根本原因为罗茨风机的曝气强度远远超出最佳曝气强度。通过对罗茨风机进行变频改造，不仅使处理后的排水达到法律要求，而且降低了罗茨风机的功率。