本研究聚焦于酒精廠高濃度有機廢水厭氧處理工藝的系統(tǒng)性優(yōu)化與甲烷回收效能提升，通過多維度技術整合與參數調控，構建穩(wěn)定的資源化處理體系。針對廢水中COD濃度高達15,000-50,000 mg/L、BOD/COD比值＞0.6的特性，采用三級厭氧反應器串聯(lián)工藝（水解酸化-UASB-IC），結合高溫（55±2℃）與中溫（35±1℃）雙模式運行策略。通過響應面法優(yōu)化HRT（48-72h）、OLR（8-15kgCOD/m3·d）、pH（6.8-7.5）等核心參數，使COD去除率提升至92.3%±1.8%，較傳統(tǒng)工藝提高11.7個百分點。在甲烷回收環(huán)節(jié)，創(chuàng)新采用膜分離-變壓吸附耦合技術對沼氣（CH?含量65%-72%）進行深度提純，配合余熱回用系統(tǒng)，使甲烷回收純度達98.5%、熱值提升至39.8MJ/m3，系統(tǒng)能量轉化效率突破82%。通過16S rRNA高通量測序揭示產甲烷菌群（Methanosaeta占比41.2%、Methanobacterium 23.5%）的群落演替規(guī)律，結合FISH技術實時監(jiān)測微生物活性，為工藝調控提供理論依據。研究建立的動態(tài)能量平衡模型（DEBM）顯示，每處理1噸廢水可回收清潔能源相當于0.38噸標準煤，實現(xiàn)碳減排1.02噸CO?當量，為酒精行業(yè)廢水處理提供兼具環(huán)境效益與經濟效益的解決方案。