目前采用厌氧消化技术处理餐厨垃圾较为普遍，而对餐厨垃圾处理后形成的厌氧消化沼液如何处理研究较少。本文成功地运用小球藻处理餐厨垃圾厌氧消化沼液，不仅使餐厨垃圾厌氧消化沼液中的大部分污染物得到了去除，也让小球藻在餐厨垃圾厌氧消化沼液中得到了良好的生长，实现了餐厨垃圾厌氧消化沼液的资源化利用。本研究首先对餐厨垃圾厌氧消化沼液进行了预处理，使小球藻以异养的方式在餐厨垃圾厌氧消化沼液中成功生长，并对小球藻处理厌氧消化沼液的影响因素进行了研究。试验借助正交试验探讨了小球藻接种量、pH、温度、C/N和消化沼液浓度对餐厨垃圾厌氧消化沼液中污染物去除的影响，其中，污染物以COD、总氮、氨氮和总磷为主要指标，同时分析了这五种因素对消化沼液中小球藻生物量的影响；其次，通过响应面优化设计对小球藻降解餐厨垃圾厌氧消化沼液的控制条件进行了优化，构建了COD去除率、总氮、氨氮、总磷和小球藻生物量的二次曲面方程，确定了五种指标分别最优和总体最优时的控制条件；最后，对控制条件优化阶段的五个指标进行了主成分分析，确立了两个主成分和综合评价函数，对响应面优化的试验结果进行了综合评分。通过上述试验和分析得到的主要结论如下：（1）在利用小球藻处理餐厨垃圾厌氧消化沼液的过程中，小球藻接种量、pH、温度、C/N和消化沼液浓度五个因素对COD、总氮、氨氮、总磷去除率的影响顺序分别是温度>接种量>消化沼液浓度>pH>C/N，温度>消化沼液浓度>pH>C/N>接种量，温度>消化沼液浓度>接种量>pH>C/N，温度>接种量>pH>消化沼液浓度>C/N，对消化沼液中小球藻的生物量影响按大小排序是温度>消化沼液浓度>接种量>C/N>pH。（2）在控制条件的优化过程中，建立了COD去除率、总氮去除率、氨氮去除率、总磷去除率、小球藻OD₅₁₇的二次响应曲面方程，其中，小球藻接种量和消化沼液浓度的交互作用对COD、氨氮以及总磷去除率去除率影响较大，各因素间的交互作用对总氮去除率和小球藻生物量的影响不大。经过最优化计算，确定出COD去除率、总氮去除率、氨氮去除率和总磷去除率分别最优时为97.76%、92.15%、95.27%和97.81%，小球藻最优OD₅₁₇为2.04，相当于小球藻干重1.021g/L。（3）通过主成分分析，在五种指标中确定了两个主成分，建立了主成分Z₁、Z₂的函数。五种指标中对主成分Z₁有较大影响的是COD去除率、总氮去除率、和小球藻OD₅₁₇，对主成分Z₂有较大影响的是氨氮去除率和总磷去除率。对控制条件优化阶段的试验结果进行了综合评价，其中，综合评价得分较高的试验条件与经过响应面试验总体最优时得出的条件相接近。（4）结合控制条件对小球藻处理餐厨垃圾厌氧消化沼液的影响和控制条件优化的试验结果，得出五种指标总体最优时的条件是接种量为15.74%，pH为7.19，温度为35℃，C/N为25，消化沼液浓度为40.58%。该条件下试验结果的综合得分为1.419，此时COD去除率、总氮去除率、氨氮去除率、总磷去除率分别达到97.47%、90.70%、91.62%和95.36%，小球藻的OD₅₁₇达到2.03，相当于小球藻干重1.016g/L。