厌氧沼气发酵系统作为处理高浓度有机废水的常用技术,具有高负荷、低能耗、产能源的特点,但水力学停留时间长、厌氧微生物生长世代时间长、微生物对毒物和环境变化敏感以及废水处理效率低等问题亟待解决。本课题采用Fe⁰/GO（零价铁/氧化石墨烯）强化厌氧生物处理高浓度有机废水,以期为高浓度有机废水提供更经济有效的技术支持和理论参考。首先通过高浓度有机废水厌氧降解实验,确定Fe⁰/GO合适的投加比例与投加量,分别为为5:1和1.2 g/L。然后研究Fe⁰/GO对厌氧处理高浓度有机废水的调控规律,并以单独投加Fe⁰、GO和空白作为对照。结果表明,添加Fe⁰/GO的体系,COD_Cr去除率、产气量明显高于3个对照组,分别达91.8%、511 mL/d。降解动力学结果表明Fe⁰/GO系统的降解速率常数k为0.2113 h^-1,而空白、GO与Fe⁰系统分别为0.1743 h^-1、0.1836 h^-1与0.1990 h^-1。四个体系中,Fe⁰/GO体系的氧化还原电位（ORP）最低,为-355 mV。对挥发性脂肪酸（VFAs）的研究表明,各系统中以乙酸型发酵为主。随着反应的进行,乙酸型顶极群落始终为该厌氧体系的优势产酸发酵顶级群落,且具有一定的稳定性,这为产甲烷菌提供充足的底物。总VFAs的结果显示,添加Fe⁰/GO可有效加快产酸过程,促进厌氧生物处理高浓度有机废水,且活性污泥絮凝性能优于3个对照组。采用高通量测序技术研究各个反应器中稳定共代谢菌群,结果表明Fe⁰/GO系统内厌氧优势菌相对百分比和多样性较高,形成了水解发酵、产酸菌、产甲烷稳定的共代谢菌群。Fe⁰/GO对电子传递影响研究表明,Fe⁰/GO体系的电导率最大、阻抗值最小,分别为13.8 mS·cm^-1、129.9Ω,通过对各系统内ETS活性动力学分析,结果发现Fe⁰/GO系统的TTC-ETS活性(₈))最大为500 mg TF·（g TSS·h）^-1,明显高于其他三个对照组,空白、GO与Fe⁰各系统的₈)分别为178.6 mg TF·（g TSS·h）^-1、188.7 mg TF·（g TSS·h）^-1与384.6 mg TF·（g TSS·h）^-1,Fe⁰/GO的加入明显加快系统内电子传递速率并加快微生物对有机物的降解。最后,研究了Fe⁰/GO存在下各个厌氧系统对pH和温度的抗冲击能力,结果发现,Fe⁰/GO体系对pH与温度的抗冲击能力最强,且在受到冲击后可快速恢复系统对废水的处理效果、污泥活性及理化特性。