本文以某酶制剂生产厂的工业废水处理厂为研究对象，分析了废水处理厂的运行状况和存在的问题，提出改善污泥沉降效果差、高负荷时溶解氧供应不足、出水硝酸盐氮浓度高、系统调节滞后以及提高废水处理厂的处理能力的运行调控方案，对废水处理系统和污泥处理系统进行了优化。针对该厂废水处理系统污泥沉降效果差的问题，提出在保证有机物去除效果的基础上降低生物系统的污泥浓度的运行控制措施。生产试验表明，当污泥浓度从7000mg/l降至5000mg/l时，二沉池污泥层高度能够得到有效控制。即使生物系统的COD浓度增高了6.63%，出水COD浓度仍在控制范围以内，有效解决了污泥沉降难的问题。针对高负荷时生物反应罐溶解氧供应不足、污泥沉降性能差、出水硝酸盐含量高和系统调节滞后等问题，采用在线氨氮仪表监测生物反应罐的氨氮浓度，根据在线氨氮浓度设置生物反应罐溶解氧浓度的设定值，空气阀门根据在线溶解氧仪表监测的生物反应罐的溶解氧浓度和溶解氧浓度的设定值对生物反应罐的进风量进行调整。并采用3阶段控制方法，当有机物的降解程度较彻底时采用同时硝化反硝化工艺，随着有机物降解程度的变差，提高溶解氧浓度的设定值，当有机物的降解程度较差时，采用完全好氧工艺。实际运行效果证明，该控制方法抗冲击负荷能力强，较原来的间歇曝气对COD、氨氮的去除效果没有下降，对硝酸盐氮和总氮的去除效果有明显的改善，污泥SV值有一定的降低，同时，该控制方法在运行过程中有效节约了用风量14.45%，降低了运行成本。为提高废水处理厂的处理能力，经过分析，对污泥处理系统的优化目标定为降低污泥处理系统产生废水的COD，从整体上降低废水处理系统的负荷，从而提高整个废水处理厂的能力。在分析了污泥处理工艺的基础上了，确定了影响污泥处理系统产生废水的COD的影响因子，并采用JMP软件对影响因子进行了实验设计和实验分析，结合工艺，设置热处理温度和热处理停留时间为影响显著因子。之后，对热处理温度和热处理停留时间对污泥处理系统产生的废水的COD进行了全因子分析，为确保生产的安全性，将GMO的检出设置为淘汰条件，结果显示70℃和60min是确保脱水污泥不含GMO，且最利于降低污泥处理系统排放的废水的COD的最佳参数。