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废水厌氧生物处理是废水处理和能源回收利用相结合的一种方法。柠檬酸工业废水属于高浓度有机废水，可生化性好，利用厌氧生物处理不仅能够取得高效处理效果，还能实现能源的再利用价值。本研究用IC厌氧反应器对柠檬酸工业废水进行处理，并利用单因素和响应面法对厌氧处理过程中的一些参数进行优化，并进行中试试验，试验结果如下：（1）首先进行了单因素实验，研究了厌氧出水回流、酸化时间、厌氧水力停留时间和厌氧进水COD的浓度对厌氧处理效果的影响。①厌氧出水回流参与酸化能提高COD的去除率，但对去除COD产沼气率影响较小。②酸化时间为3h时，COD去除率最高，但是去除COD产沼气量最大时的酸化时间为4.5h。③厌氧水力停留时间为2h时，去除COD产沼气率最大，随着水力停留时间的延长，COD去除率升高，水力停留时间为5h时COD去除率最高。④厌氧进水COD浓度为3000mg/L时，COD去除率最高，进水COD浓度为5000mg/L时，去除COD产沼气率最高。从以上结果可知，工艺参数对COD去除率和去除COD产沼气率的影响并不是同步的，最大COD去除率和最大沼气产率是在不同的工艺参数下获得的。（2）分别对COD去除率和沼气产率进行了响应面优化试验，结果如下：①COD去除率的优化结果：酸化时间设为1.5h，厌氧水力停留时间设为3.5h，厌氧进水COD浓度取2700mg/L时，厌氧COD去除率达到最大的93.31%。验证试验的去除率为93.23%，在此条件下的去除COD产沼气量为0.65m~3/kgCOD。②去除COD产沼气量的优化结果：酸化时间为3.7h，厌氧水力停留时间为4.2h，厌氧进水COD浓度为4000mg/L时，去除COD产沼气量达到最大值，为0.71m~3/kgCOD，验证试验去除COD产沼气量为0.66m~3/kg COD，此条件下的COD去除率为92.5%。（3）中试试验结果：中试试验分两组进行，试验1组为沼气产率中试试验；试验2组为COD去除率中试试验。两组试验分别运行45天，运行情况良好。两组试验出水pH值都在7.1左右，稳定性也比较好；试验1组和试验2组的COD去除率均高于现行工艺，试验2组的COD去除率比试验1组高0.64%。试验1组的去除COD产沼气量高于试验2组，平均高0.04m~3/kg。运行45天后，两组的颗粒污泥品质相当，沉降性能都能达到72m/h以上，比产甲烷活性分别为0.83和0.81gCOD/（gVSS d），颗粒污泥的性能比较好。