当前发酵废水处理行业普遍存在能耗高、物耗高、碳排放高的“三高”特征,节能减排潜力巨大,然而整个发酵废水处理行业针对节能减排改造的方向却不够明朗。本研究选取典型发酵废水处理系统为研究案例,首先对其经过部分厌氧氨氧化改造后的运行效能进行全流程分析,其次基于生命周期评价分析各单元环境影响贡献因子,进而结合敏感度分析结果找出节能减排的痛点环节,并从技术-环境-经济多角度综合论证提出最适合发酵废水处理行业的工艺组合,为今后节能减排指出改造方向和提供理论支持。主要结论如下:（1）工程案例中1#AO池改造为CANON池后,核心处理单元长期数据监测结果显示,UASB单元COD去除率达到78%以上,CANON池COD去除率为72%～80%,TN去除率70%～80%,AO单元COD去除率为73%～81%,TN去除率为87%～92%。物质流和能量流分析结果显示,处理单位水量,厌氧氨氧化单元比AO单元减少了100%的Na OH（质量分数30%）,电耗降低了89%,剩余污泥量减少了65%,表明厌氧氨氧化工艺节能降耗优势巨大。（2）本研究采用Re Ci Pe 2016 Midpoint方法,以处理1 m3废水为功能单位,根据实际运行数据,对经过部分厌氧氨氧化改造后的发酵废水处理系统进行生命周期评价。结果显示,六个工艺单元中AO单元是各类环境影响指标下贡献度最大的环节,其中对于臭氧层消耗贡献度最大,其次为全球变暖潜能。对比厌氧氨氧化部分改造前后情景发现,不论从能耗还是各类环境影响角度评价,厌氧氨氧化都是更加节能环保的工艺。此外,热电联产单元对于全球变暖潜能、光化学烟雾、土地酸化、化石资源消耗均有削减作用,热电联产单元不仅抵消了生产过程中直接和间接排放的CO2,还实现了每处理单位水量有1.74 kg的碳盈余,表明热电联产是一条污水处理行业实现碳中和的理想途径。（3）本研究基于敏感度分析得出发酵废水处理系统实现碳中和的痛点因子,即直接温室气体排放和电耗问题,进而从技术-环境-经济多角度论证全面应用一体式ANAMMOX工艺的可持续性。研究结果表明,如果将AO工艺完全改造为厌氧氨氧化工艺,则系统总耗电量可以降低53%,CH4排放量可以降低83%,N2O排放量可以降低60%,整体相当于减少碳排放41%。各类环境影响指标值均有大幅度下降,其中臭氧损耗指标只有改造前情景（UASB+AO）的18%。此外经济性方面优势也十分优越,处理1 m3发酵废水,UASB+ANAMMOX（S3）成本仅为现行工艺路线（S1）的54%,且在处理收益上增加16%,S3工艺路线可以实现正向经济效益,处理单位废水将收益1.45元。综上所述,本研究深刻剖析了工艺选择对于环境和社会的各种影响,未来发酵废水在工艺设计阶段不应当仅仅考虑污染物的去除单一化目标,更应该从节能减排和循环经济理念出发,综合设计最具可持续性的工艺系统。图59幅,表37个,参考文献87篇。