在国际化石能源供应日益紧张与生态文明建设不断推进的背景下,实现工业废水的高效处理及能源同步回收已然成为行业的热点议题。基于传统厌氧消化工艺的厌氧膜生物反应器（anaerobic membrane bioreactor,AnMBR）,在有效提升废水厌氧生物转化的同时,亦可通过膜组件的高效过滤性能减少反应器内部高活性微生物的流失,进一步提高出水品质和能源转化效率。然而,AnMBR在甲醇废水处理过程中,因颗粒细化和微生物代谢导致的膜污染问题,严重制约了其长期稳定运行。基于此,本论文以甲醇废水为处理对象,以AnMBR为技术核心,通过探究生物电化学系统（bioelectrochemical systems,BES）以及颗粒活性炭（granular actived carbon,GAC）对AnMBR膜污染特征以及厌氧污泥颗粒演替的影响,阐明外电场刺激对甲醇废水厌氧处理中甲烷转化代谢机制的影响,以期为工业甲醇废水处理中AnMBR技术的推广提供技术支撑。主要研究结论如下:（1）搭建生物电化学耦合厌氧膜生物反应器（BES-AnMBR）,探讨了不同外加电压强度下,甲醇废水厌氧甲烷转化效果与膜污染行为控制。研究表明,BES-AnMBR耦合系统可以提高AnMBR的甲醇废水处理效率,提高甲烷转化率（由76.66%增加到79.77%）。施加电压后,污泥颗粒的崩解趋势被有效缓解,在某种程度上外电场的作用可以减轻甲醇废水长期处理过程中的污泥颗粒细化问题。微生物分析发现,施加电压后产甲烷菌中Mesotoga占比增大,体系中的产甲烷途径从甲基营养型产甲烷向乙酸营养型产甲烷转化。因此,对反应器施加适当强度的电压（0.6 V）可以提高AnMBR对甲醇废水的处理效率,缓解长期运行过程中的污泥颗粒细化现象。（2）构建了基于实验室规模的AnMBR系统,探究不同颗粒活性炭（granular active carbon,GAC）载体投加量下,甲醇废水厌氧甲烷转化与厌氧污泥颗粒演变特征。结果表明,GAC强化下的AnMBR复合系统可以促进污泥颗粒团聚。GAC对微生物的代谢活性有一定刺激作用,促进了胞外聚合物（extracellular polymeric substance,EPS）的分泌,尤其是TB-EPS。投加GAC后,污泥颗粒的崩解趋势被有效缓解,污泥粒径增大,减轻了甲醇废水长期处理过程中污泥颗粒的细化问题。但过高的GAC投加量会对微生物生长产生负面刺激,致使微生物大量分泌EPS保护细胞,从而增加了污泥粘度,且GAC流化对滤饼层的过度削减加重了其他类型的膜污染,不利于AnMBR的稳定运行。因此,在合适的水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）下（>14 h）,施加1.0 g/L的GAC可促进污泥颗粒团聚,缓解长期运行过程中的污泥颗粒细化现象,有利于AnMBR对甲醇废水的处理。（3）研发了基于生物电化学联合活性炭调控的AnMBR复合体系,探究不同电压强度下甲醇废水厌氧甲烷转化效能与膜污染控制效果。结果表明,在外电场作用下,反应器能够保持稳定运行（COD去除率保持在94%-96%,p H维持在6.5-7.1）。在相同的HRT和外加电压条件下（HRT 18 h,0.8 V）,CH4产率与BES-AnMBR系统相比,出现了明显提高(由5.39 L CH4/L–reactor/d提高至7.30 L CH4/L–reactor/d)。且复合系统对外加电压的承受度较BES-AnMBR有所增大。施加0.2 V电压后,污泥颗粒的中位粒径有所增大,适宜强度的外加电压的刺激可以减轻甲醇废水长期处理过程中的污泥颗粒细化问题。在0.8 V条件下,反应器跨膜压差（transmembrane pressure,TMP）上升缓慢,通量保持相对稳定,CH4产率亦较为稳定(7.30 L CH4/L–reactor/d),有利于反应器的稳定运行。综合考虑,对反应器施加适当强度的电压（0.8 V）可提高AnMBR的甲烷转化效能,缓解膜污染现象。