随着工业的发展、人口的增加,高浓度有机废水的处理以及废水资源化问题越来越受到人们的关注。高浓度有机废水中含有大量的碳水化合物,这些有机物容易被微生物降解,可以用于生产具有高附加值的小分子有机酸,实现有机废水的资源化。电渗析技术是一种清洁生产的技术,其核心部件是离子交换膜,主要功能就是对电解质溶液进行浓缩和分离。本课题主要针对如何实现和提高有机废水资源化的问题,进行了两个方面的研究:一方面以模拟的高浓度有机废水作为底物进行微生物厌氧发酵产酸,同时将电渗析技术与厌氧发酵技术耦合,利用电渗析分离并浓缩发酵液中的有机酸,同时向发酵液中补充无机碳源以及OH^-离子,达到调节发酵液pH的目的;另一方面针对常见的高盐高浓度印染废水脱盐过程中的膜污染问题进行研究,并采取措施避免膜污染,实现电渗析技术在有机废水脱盐方面的工业化。通过本文研究得出以下结论:（1）在序批次实验中,对照组中有机酸不断累积,导致pH不断降低（<3）,形成了严重的产物抑制。产物以乳酸（35%）和乙醇（20%）为主,微生物的代谢途径以同型产乳酸发酵和异型产乳酸发酵为主。最终,对照组有机酸总产量仅有3.5 g。实验组每天进行电渗析实验分离发酵液中的有机酸,分离效率在90%以上。在分离有机酸的同时,电渗析可以将OH^-离子和无机碳补充到发酵液中实现pH调控,补充碳源。每次电渗析实验可以补充200 ppm左右的TIC,因此在实验结束后,实验组碳平衡高达130%,主要产物是乳酸（80%）和丁酸（20%）,同时还有少量的丙酸、戊酸和己酸的生成,微生物的代谢途径以同型产乙酸发酵以及混合酸发酵为主。最终有机酸的生产量达到13g,是对照组的4倍。实验表明,将电渗析与厌氧发酵技术耦合可以实现pH控制,防止产物抑制,提高微生物活性,促进微生物厌氧发酵产酸。（2）连续生产实验在产物抑制的基础上开始进行,发酵液中的产物以己酸为主,占产物组成的70%。电渗析将每天生成的有机酸分离,改变了发酵途径,最终以产乳酸为主,乳酸含量占总产量的80%。有机酸的产率高达1.5 g L^-11 d^-1,最终有机酸的总产量达到170 g,基质中的75%的碳转化为有机酸。电渗析在分离有机酸的同时可以调节发酵液的pH,因此可以通过调节电渗析次数达到控制pH以及实现有机酸产率与分离效率的平衡的目的,为有机废水资源化的工业应用提供了理论与实践基础。在实验过程中,这些未去除干净的发酵液中的有机物会附着在膜上,增加膜电阻,降低膜性能,造成膜污染。在实际工业应用时,可以使用化学清洗的方法去除膜污染,恢复膜性能。（3）使用电渗析技术对常见的印染废水脱盐时发现,染料分子（活性亮蓝R,RBBR）会对离子交换膜造成膜污染。其污染机理为:RBBR分子在电场力作用下堆积在膜表面,形成一层厚的、疏松、可逆的污染凝胶层。但是仅靠静电作用力,不会导致膜污染。使用高级氧化技术降解RBBR后的溶液进行电渗析实验发现电渗析可以正常运行,废水的脱盐效率达到90%以上。在使用高级氧化技术降解RBBR分子时,O₃的氧化效果要好于H₂O₂+UV,且O₃对RBBR的氧化动力学符合伪一级动力学方程。从工艺可行性以及经济性两方面考虑,臭氧与RBBR最佳适宜投加量的摩尔比为35:1。在本课题中研究发现,高级氧化技术可以作为离子交换膜有机污染的预处理措施,避免膜污染的形成,为离子交换膜的工业化应用提供了条件。