浓度有机工业废水往往具有组成复杂、有机污染种类多、浓度高、COD高且波动性大、氨氮浓度高、色度深、性大等特点，其中中药类、提取类制药行业以及食品、酒精等行业的高浓度有机废水可生化性良好，可作为清洁能源沼气的来源。生物处理法是高浓度有机废水主要的处理方法，一般采用“厌氧（或水解酸化）－好氧”二级生化组合工艺进行处理。传统的上流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（EGSB）、内循环厌氧反应器（IC）等厌氧反应器运行负荷不高、颗粒污泥易流失且增殖速率慢，处理效率不稳定，沼气产率低，对进水水质水量波动的抵抗能力差。在现有工程案例中，厌氧单元的有机负荷普遍低于10 kgCOD/(m3.d)，COD去除率低于90%，且沼气资源未能综合利用。传统好氧生化处理方式如活性污泥法、接触氧化法等能耗较高（占总运行成本的60%左右）、产泥量较大、处理效率受到前端厌氧出水水质波动影响较大，难以保证出水稳定性。开发高效厌氧能源化处理和低能耗好氧生物强化处理组合技术处理高浓度有机废水并实现沼气等资源进行利用，对提高相关行业污染防治和资源综合利用技术水平具有重要意义。
近期，团队吕路教授、花铭副教授、张炜铭教授、柏益尧副教授等依托国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心的产学研科技成果转化平台，联合江苏南大环保科技有限公司，自主开发出以“外循环颗粒污泥高效厌氧-大回流低溶氧节能好氧”为核心的高浓度有机废水综合处理技术（ZL 201610115296，ZL 201620022370.X，ZL 201620156976.2），显著提高了处理负荷和效果。项目已成功在南大环保科技服务泰兴有限公司12000吨/天高浓度有机废水资源化处理工程中得到应用，一期工程（6000吨/天）于2017年3月建成通过验收，2017年9月发电上网。项目全部建成达产后，年可削减COD 5万吨，发电4600万千瓦时，同时能够年产副产品高品质厌氧颗粒污泥5500吨。
研究得到江苏省重点研发计划（产业前瞻与共性关键技术）项目、江苏省省级环保国际合作及履行国际公约专项引导资金项目等资助。成果已被列入《国家先进污染防治技术目录（水污染防治领域）》（生态环境部公告2020年第2号http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk01/202001/t20200113_758933.html）。
