当下,水产养殖所造成的环境污染问题愈发严重,水产养殖废水的处理也受到各行各业的关注。由于养殖水体的水量巨大,如何低成本去除废水中的氮是一个技术难题。微藻是一种单细胞光合自养生物,生长所需要的成分较为简单,且生长速度快、周期短。把微藻和水产养殖废水处理相结合是对废水资源化利用的有效途径,解决了微藻生产的用地、成本等问题。本文以模拟水产养殖废水为例进行研究,从漂浮式半渗透反应器的设计制备、微藻的培养条件以及在应用中的影响因子的关系等方面研究,并建立了数学模型揭示了N释放量、生物产率、蛋白含量等关键因子的影响,主要研究内容和结论如下:（1）营养盐（N*）能在漂浮式半渗透反应器内外传递,不同孔径半透膜（1、5、10、40μm）平均传质速率分别为14.7、17.3、20.8、181.8 mg·L^-1h^-1m^-2。保证微藻不漏出的情况下,传质速率越快越好。在藻液比、接触面积相同时,栅藻在深度为5 cm反应器中的生物产率是深度为13 cm反应器中的约1.87倍,分别为0.195、0.104 g·L^-1·d^-1。（2）微藻的生长及对N的吸收受到诸多因素影响。栅藻在本装置中生长较小球藻更好,对硝氮去除能力强,1μm半渗透膜对它的拦截效果更佳。在白红蓝光质实验中,栅藻的生物产率分别为0.21、0.04、0.03 g·L^-1·d^-1;在不同光照强度(50、100、220 umol·m^-2s^-1)条件下,栅藻的生物产率分别为0.08、0.10、0.15 g·L^-1·d^-1,平均每天对硝氮的去除分别为1.85、2.42、2.97 mg·L^-1·d^-1,其去除率分别为50.8%、76.9%、98.4%;在不同初始浓度(0.05、0.20、0.27 g·L^-1)下,栅藻的生物产率分别为0.173、0.186、0.214 g·L^-1·d^-1,对氮的去除效率为71.82%、91.26%、97.02%,在微藻的培养过程中,选择合适的生长条件有利于提高生物产率和脱氮能力。（3）在以氨氮唯一氮源、亚硝态氮唯一氮源及氨氮、亚硝氮和硝氮同时存在下,栅藻藻细胞的生物产率分别为0.135、0.151、0.179 g·L^-1·d^-1,对氮的去除效率分别为98.25%、85.34%、93.11%,蛋白质含量分别为32.2%（±0.89%）、29.86%（±0.76%）、26.98%（±0.79%）。在三氮同时存在时,栅藻优先利用NH₄⁺-N,当NH₄⁺-N含量较低或者没有时,栅藻会利用NO₃^--N、NO₂^--N满足自身的生长需求,比较NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N去除效率分别为98.53%、83.57%、86.44%。（4）栅藻处理水产养殖水体实验中效果良好,与模拟废水中的数据对比差别并不大,表明本装置具有一定的应用价值。模型分析表明,微藻生物产率a、蛋白质含量b及光照强度与R（藻液面积与池塘面积）呈负相关关系,与池塘每天释放的N含量呈正相关关系。当N释放速率、微藻生长速率、蛋白含量分别为0.001 mg·L^-1·d^-1、0.15 g·L^-1·d^-1、30%时,处理面积与水体面积比为0.208。