在絮凝法分离回收工艺系统中生物硫的工艺参数优化研究方面，通过对生物硫的物化特性的分析，确定了生物硫的胶体特性并提出用絮凝分离回收方法。在优化絮凝剂投加量方面，通过拟合曲线预测值和实验值的验证，得出三种絮凝剂（聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和生物絮凝剂）的投加量，得出聚合氯化铝（PAC）和生物絮凝剂（MBF）的生物硫絮凝效果优于聚丙烯酰胺（PAM）；pH和搅拌强度的相互作用对生物硫的絮凝作用有较大的影响，其中搅拌强度相比较pH对絮凝效率的影响比较大；以生物硫絮凝率为响应值经过多次回归建立模型，对生物硫絮凝的二次多项式模型解逆矩阵得到优化生物硫絮凝参数为：絮凝条件分别为PAC（pH4.63，129 rpm）和MBF（pH4.96，125 rpm）。PAC和MBF在优化条件下的生物硫絮凝率分别可达96.86％和71%，同时浊度去除率为95.73%和64.61%。得出PAC为生物硫回收的最佳絮凝剂。　　工艺系统处理制药废水的效能和调控策略研究，在通过三种启动方式比较，得出了以生活污水进行稀释原水，逐渐提高原水比例的方式进行启动驯化，工艺系统的驯化时间会大大缩短，对水质毒性和盐度的耐受性逐渐增强，运行处理效能提高10%左右。在如何进行稳定运行的调控策略方面，在硫酸盐还原单元中调控产甲烷过程来辅助硫酸盐还原来脱除部分碳源，发现通过调节产甲烷菌和硫酸盐还原菌的相同生态位，包括pH和HRT可以有效的调控两类菌群的关系。从而，保证反硝化脱硫单元适宜的TOC/NO3--N和S2--S/NO3--N，研究发现TOC/NO3--N和S2--S/NO3--N分别在3-4.5和0.8-1.5之间，是碳氮硫去除率和生物硫生成率最高的比值范围。因此，通过调节进水浓度、负荷、HRT和pH等参数来调整硫酸盐单元中产甲烷和硫酸盐还原的效率、设置硝化单元到反硝化脱硫单元合适的回流比（3:1）是调控工艺系统稳定运行的关键点。在工艺系统实际废水负荷运行研究方面，确定工艺的极限负荷为18.36 kg COD m-3·d-1（进水COD为8140 mg/L），达到COD、硫酸盐和总氮去除率分别为95.34%、95.34%和88%。工艺系统展现了抗高负荷冲击的能力，能够进行良好的自我恢复。工艺系统在处理实际废水的过程中，各单元驯化了相应功能的微生物群落。驯化出以Paracoccus、Ochrobactrum、Thauera、Thiobacillus和Melioribacteraceae起到的混养反硝化脱硫系统。这些功能菌群的富集为反硝化脱硫单元保证了高效的功能。解释了处理实际废水过程中生化单元中微生物群落演替的变化及功能解析，从微观尺度验证了工艺调控过程正确性。经过运行成本核算，平均处理1吨废水产生0.55 kg的生物硫，耗费PAC的成本为0.58元，在保证出水达标的同时能降低运行成本。